2.1.2 電池靜態一致性的影響因素分析

根據細分的電池一致性概念，電池的靜態不一致主要會出現在電池的生產和存儲環節。

通過在技術上實現不斷創新，鋰離子電池的生產過程仍相對復雜，對加工和制造的設備在精度和磨具相位誤差方面仍有很高的要求。具體來說，在電池制片生產工藝過程，就必須要保證攪拌、材料的涂布以及輥壓這些步驟在工藝參數上有相當一致的精確性，一旦發生各物質分散不均，將大大降低局部物質的活性，并導致在放電時電池的極化電阻激增，從而影響整體的一致性；而在電池的裝配這一工藝過程中，則需要電池的極片與隔膜間的距離保持高度一致，表現在宏觀層面就是能夠代表動力電池內阻一致性的好壞。此外，在裝配工藝過程中還有一道工序要求較為嚴格，就是電池的化成環節，具體要求確保在這一過程中各電池所生成的鈍化膜（SEI膜）在厚度和孔徑的尺寸要保持一致。

通過選配的電池成組組合之后，可能會經歷長時間的存儲與擱置，這就要求電池在這一段時間仍能夠保持較好的一致性。由于不涉及與外界的能量交換，通過研究發現，這一階段主要影響電池一致性的因素為電池本身的自放電程度，以及周圍的環境溫度，下面分別就這兩個因素進行說明。

在存儲過程中，電池單體不會與外界進行能量交換，但長時間擱置后個體的容量仍不免會發生改變，這就是電池本身發生自放電的表現，盡管鋰離子電池相較于其他類型蓄電池在自放電因素的控制上做得非常出色，但難免仍會有一定的自放電存在。根據不同電池個體的自放電速率不同而造成電池容量的衰減速率具有相當的差異性，這也是造成鋰離子電池間容量的不一致性的主要影響因素。

這里用Rdcs代表鋰離子電池一般情況下的自放電特性，采用電池單體的單位時間內的開路電壓的變化值來表征，如式（2-1）所示。

式中，U1和U2分別為間隔時間前后測量的開路電壓。

由于自放電屬電池內部發生的微觀電化學活動，因此相比于宏觀的電池開路電壓表征，可以采用在擱置狀態下電池陽極和陰極的電位差來進行更直觀的描述，具體的表達式如式（2-2）和式（2-3）所示。

式中，T為電池所處靜置環境內的總體溫度；F為弗朗克常量；SOC0為電池初始的荷電狀態；Ea為電池內部的活化能；R為氣體常量；k0為變化系數。

利用前面的敘述，可以將電池的自放電特性表達式改寫為如式（2-4）的形式。

從式（2-4）中可以看出，自放電特性的大小與時間、電池的荷電狀態以及溫度都存在一定的映射關系。