عدم تناسق الخلايا هو مشكلة شائعة في مجموعات البطاريات، والتي تشير بشكل أساسي إلى الاختلافات في معلمات الأداء لكل خلية في مجموعة البطاريات، مثل السعة والجهد والمقاومة الداخلية وSOC وما إلى ذلك. قد يكون سبب هذا الاختلاف مشاكل في عملية تصنيع الخلايا أو اختلافات المواد أو التغيرات البيئية أثناء الاستخدام. تشمل مخاطر مجموعات البطاريات غير المتناسقة انخفاض السعة وزيادة معدل فشل النظام وانخفاض الأداء وتقصير عمر الخدمة.
على سبيل المثال، عدم تناسق الخلايا هو أن بعض الخلايا في حزمة البطارية قديمة وضعيفة ومريضة ومعطلة، في حين أن البعض الآخر شاب وقوي. عند التفريغ، يتم تفريغ الخلايا القديمة والضعيفة والمريضة والمعطلة أولاً ولا يمكنها الاستمرار في التفريغ، وإلا فسوف يتم تفريغها بشكل مفرط وتقليل النشاط الكيميائي. يجب أن تتوقف حزمة البطارية بالكامل عن التفريغ وتنتظر الشحن. عند الشحن، سيتم شحن الخلايا ذات السعة الصغيرة بالكامل أولاً. إذا استمر الشحن، فقد يكون هناك خطر الإفراط في شحن البطارية، في حين أن الخلايا الأخرى ذات السعة الكبيرة لا يتم شحنها بالكامل.
بالإضافة إلى عدم تناسق السعة والجهد، هناك أيضًا عدم تناسق في المقاومة. تولد الخلايا ذات المقاومة الداخلية الكبيرة المزيد من الحرارة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تسريع شيخوخة الخلية في حلقة مفرغة. البطاريات المفككة المجددة أكثر ضررًا لأن الخلايا أكثر اختلافًا، وبالتالي تكون عمر البطارية أقصر، والسلامة أضعف، وعمر الخدمة أقصر أيضًا.
أسباب عدم تناسق الخلايا:
1. يتم إنتاجها أثناء عملية الإنتاج. بعد العمليات المختلفة مثل الدفعة، والطلاء، والدرفلة، واللف، والتجميع، والحقن، وتقسيم السعة، تتشكل الأخطاء التراكمية في كل عملية. من الأفضل اختيار الخلايا من نفس الدفعة، وتصنيفها وفرزها، ودمج الخلايا المتشابهة معًا.
2. يتم توليدها أثناء الاستخدام. نظرًا لأن كل خلية بطارية تقع في موضع مختلف في حزمة البطارية، فإن بيئة الخلايا الوسطى والحافة ستكون مختلفة بالتأكيد. على سبيل المثال، ستكون درجة الحرارة مختلفة قليلاً. بعد التراكم لفترة طويلة، سيحدث عدم تناسق الخلايا.
ولمعالجة التناقضات، يلزم وجود نظام إدارة البطارية لموازنة خلايا البطارية بشكل نشط أو سلبي، بالإضافة إلى نظام إدارة حرارية جيد.