众所周知，磷酸铁锂电池包的高温性能很出色，热峰值可达350～500℃，高温(60℃)情况下仍可以放出100%容量。但是低温比其他的电池体系会差一点，那么如何提高其低温性能呢?磷酸铁锂电池：磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中磷酸铁锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。磷酸铁锂电池包需求暴增，提高锂电低温性能成关键。影响磷酸铁锂电池包低温性能的因素有哪些?针对磷酸铁锂电池包，存能电气行业专家对它低温特性影响因素做了比较详细的研究，原因如下：1、生产环境：磷酸铁锂电池包做为一个化工原料众多、工艺繁杂的高科技产品，其生产环境对温度、湿度、粉尘等都有很高的要求，如果没有控制到位，电池品质将出现波动。2、导电性差、锂离子扩散速度慢。高倍率充放电时，实际比容量低，这个问题是制约磷酸铁锂产业发展的一个难点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用，这是一个主要的问题。3、材料方面的影响，磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差，另外比较容易产生极化，降低容量的发挥;负极这块主要是低温充电，因为它会影响到安全性问题;电解液这一块，可能低温下黏度会增大，锂离子迁移阻抗会增大;第四个就是粘结剂，现这个对电池的低温性能影响也是比较大的。如何提高磷酸铁锂电池包低温性能?我们从正极、负极、电液、粘结剂四块提高磷酸铁锂电池包的低温性能。正极方面，现在都是纳米化，它的粒径、电阻力，AB平面轴长大小三方面会影响到整个电池低温的特性。不同工艺对正极也有不同的影响，100到200纳米粒径磷酸铁锂做出的电池低温放电特性比较好，在-20度可以释放94%，也就是粒径的纳米化缩短了迁移的路径，也提高了低温放电的性能，因为磷酸铁锂放电主要是跟正极有关。从负极方面考虑充电特性，锂电池低温充电主要是负极影响，包括粒径大小还有负极的间距变化，选取了三种不同的人造石墨作为负极，来研究不同的层间距和粒径对低温特性的影响。从三种材料来看，层间距大的颗粒石墨，从阻抗来讲，本体阻抗和离子迁移阻抗比较小一点。充电方面，锂电池包在冬天低温下放电问题不大，主要是低温充电。因为在横流比方面，1C或者0.5C的横流比非常关键，到恒压需要非常长时间，通过改进三种不同石墨的对比，发现其中一种在-20度充电恒流比有比较大的改善，从40%提高到70%多，层间距的增大，还有粒径的减小。电解液这一块，在-20度，-30度下电解液结冰，黏度增大，形成性能恶化。电解液从三方面：溶剂，锂盐，添加剂。溶剂对磷酸铁锂电池包低温影响从70%多影响到90%多，有十几个点的影响;其次，不同锂盐对低温的充放电的特性有一定的影响。我们固定了溶剂体系和锂盐基础上，低温添加剂可以使放电容量从85%提高到90%，也就是说，整个电解液体系中，溶剂、锂盐还有添加剂都对我们的动力电池低温特性有一定的影响，包括其他的材料体系一样适用。”粘结剂方面，20度充放电情况下，两种点状大概做了70多到80的循环以后，整个极片是有粘结剂失效的现状，而采用线状的粘结剂不会存在这个问题。在整个体系上，从正极、负极、电解液到粘结剂的改善以后，磷酸铁锂电池单体这块做得比较好的效果，一个是充电特性，-20、-30、-40度温度下0.5C充电恒流比可以达到62.9%，-20度温度下放电可以放出94%，这是倍率跟循环的一些特性。

磷酸铁锂电池的应用领域很广泛，可以说能用到电池的”地方“都可以用到磷酸铁锂电池。1、在交通行业的应用随着社会文明的进步，人们环保意识提高并对环境要求日益高涨，环保的交通工具已经进入人们的视野。目前，我国以电动自行车为主的电动轻型车呈现出蓬勃发展的趋势，动力磷酸铁锂电池组已开始在部分高端车型应用，在电动汽车开发方面，锂离子电池已经成为主流。在国内，众多汽车研制和生产企业开发的电动汽车半数以上车型采用了磷酸铁锂电池，并有逐步扩大的趋势。2、在军事装备及航空航天事业中的应用：在军事装备中，磷酸铁锂电池主要用作动力启动电源、无线通信电台电源、微型无人驾驶侦察飞机动力电源等，此外，诸如激光瞄准器、夜视器、飞行员救生电台电源等现在也普遍采用磷酸铁锂电池。在航天领域，磷酸铁锂电池已经用于地球同步轨道卫星和低轨道通信卫星，作为发射和飞行中校正、地面操作的动力。3、磷酸铁锂电池自身的结构特点和特殊的工作原理，决定了其原材料丰富、环保、容量高、循环性能和安全性能好等特点，在医疗行业(例如，助听器、心脏起搏器等)、石化行业(例如，采油动力负荷调整)、电力行业(例如，储能电源)等均具有广阔的应用前景。其在追求能源绿色化的今天，具有更加重要的意义。磷酸铁锂电池的应用状况随着移动电子设备的迅速发展和能源需求的不断增大，锂电池的高容量、适中的电压、广泛的来源以及其循环寿命长、成本低、性能好、对环境无污染等特点，决定了它不仅可以应用于移动通信工具。

磷酸铁锂电池老化的目的主要有几个：1、让电解液的浸润更加良好，有利于电池性能的稳定；2、正负极材料中的活性物质经过老化后，可以促使一些副作用的加快进行，例如产气、电解液分解等，让锂电池的电化学性能快速达到稳定；3、通过老化一段时间后进行锂电池一致性筛选。化成之后电芯的电压不稳定，其测量值会偏离实际值，老化后的电芯电压、内阻更为稳定，便于筛选一致性高的电池。老化制度对锂电池性能的影响因素主要有两个，即老化温度和老化时间。除此之外，还有老化时电池处于封口还是开口的状态也比较重要。对于开口化成来说，如果厂房可以控制好湿度可以老化后再封口。如果采用高温老化，封口后老化比较好。对于不同的电池体系，三元正极/石墨负极锂电池、磷酸铁锂正极/石墨负极锂电池抑或是钛酸锂负极电池，需要根据材料特性及锂电池特性进行针对性试验。在试验设计中，可以通过锂电池的容量差别、内阻差别、压降特点来确定最佳的老化制度。三元或磷酸铁锂正极/石墨负极锂电池对于三元作为正极材料，石墨作为负极材料的锂电池来说，锂离子电池的预充化成阶段会在石墨负极的表面形成一层固态电解质膜(SEI)，此种膜的形成电位约在0.8V左右，SEI允许离子穿透而不允许电子通过，由此在形成一定厚度后会抑制电解液的进一步分解，可以起到防止电解液分解引起的电池性能下降。但是化成后形成的SEI膜结构紧密且孔隙小，将电池再进行老化，将有助于SEI结构重组，形成宽松多孔的膜，以此提高锂电池的性能。三元/石墨锂电池的老化一般选择常温老化7天-28天时间，但是也有的厂采用高温老化制度，老化时间为1-3天，所谓的高温一般是38℃-50℃之间。高温老化只是为了缩短整个生产周期，其目的和常温老化一样，都是让正负极、隔膜、电解液等充分进行化学反应达到平衡，让锂电池达到更稳定的状态。钛酸锂负极锂电池俗称的钛酸锂电池是负极采用了钛酸锂的电池，正极材料主要还是三元、钴酸锂等材料。钛酸锂电池与石墨负极电池的不同之处是钛酸锂的嵌锂电位是1.55V(相对于锂金属)，高于SEI形成的0.8V，所以充放电过程中不会形成固态电解质膜(SEI)也不会形成枝晶锂，从而具有更高的安全性。这就意味着钛酸锂充电过程中，不断的有电子与电解液发生反应，生成副产物及产生氢气、CO、CH4、C2H4等气体，会导致电池的鼓包。钛酸锂的鼓包问题主要得依靠材料性质的改变来缓解，例如材料表面包覆、改变粒径分布，找到合适的电解液等。此外，通过优化预充、化成、老化的制度也可以适当减轻钛酸锂鼓包现象。钛酸锂电池的老化制度一般首选高温老化制度，老化温度采用40℃-55℃，老化时间一般是1-3天，老化之后需要进行负压排气。进行多次高温老化，使电池内部水分充分反应，将气体排出后可以有效抑制钛酸锂电池的胀气问题，提高其循环寿命。

高性能的储能电池对光伏产业的发展至关重要。相比于铅酸电池,磷酸铁锂电池具有比能量高、储能效率高、循环寿命长、使用成本低等优势。利用该类型锂电池作为储能装置，可把能源效率提高至90%左右，因此非常适合用作新能源储能装置。就常规性能、储能特性等方面将铅酸电池和磷酸铁锂电池作了对比。在分析了将磷酸铁锂电池用作光伏系统储能装置的可行性的基础上，设计了相应的光伏发电储能系统。在诸多的可再生能源中，太阳能以其绿色、环保、取之不尽、用之不竭等特性成为最具发展潜力的能源形式，具有巨大的市场前景。我国有着非常丰富的太阳能资源，发展光伏产业对我国欠发达地区和偏远地区的用电改善具有重要意义。但是，光伏发电具有非连续性和不稳定性，发电性能随外界环境的变化而变化，因此，高性能的储电环节对光伏产业的发展至关重要。目前，大部分光伏系统都采用铅酸电池作为储能装置。相比于铅酸电池，磷酸锂铁电池具有比能量高、储能效率高、循环寿命长、使用成本低等优势。本文就常规性能、储能特性等方面将铅酸电池和磷酸铁锂电池作了对比。在分析了将磷酸铁锂电池用作光伏系统储能装置的可行性的基础上，设计了相应的光伏发电储能系统。太阳能光伏发电系统对储能环节的基本要求。太阳能发电系统成本高、转化效率低、随环境变化性强，因此对储能环节的要求较高。太阳能光伏发电系统的使用寿命一般是20年，要求与之配套的储能环节具有使用寿命长、性能稳定、能量效率较高、适应环境能力强等特征。目前，用于光伏发电系统的储能技术主要分为电化学电池、飞轮、超导线圈等。相比较而言，飞轮储能和超导储能在性能上有着化学电池无可比拟的优势，必将成为储能装置发展的必然趋势，但在现阶段，由于技术和价格的原因，化学电池仍然是太阳能光伏发电储能的主要方式。

从电池能量密度、低温性能、安全性、使用寿命以及成本来看，磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有优势，有点难分难解，也导致动力锂电池正极材料技术路线出现分化。以特斯拉为代表的企业最早采用三元锂电池，续航优势明显。而比亚迪一直是磷酸铁锂路线的代表者和坚持者，认为磷酸铁锂安全性最好。不过随着比亚迪从磷酸铁锂电池转变为三元锂电池来看，显然这两种电池路线的争论也已经落下了帷幕。但是注意，乘用车采用三元锂电池并不代表磷酸铁锂电池就此淘汰，套用李想的一句话就是，磷酸铁锂属于大巴，三元锂电属于乘用车，固态电池属于未来。三元锂VS磷酸铁锂1、电池分类电池的种类其实非常多，按类型可以大致分为化学电池、物理电池和生物电池。像我们平时常见的纽扣电池、5号电池、锂离子电池这类都属于化学电池。电容这类属于物理电池，微生物电池这类则属于生物电池。而电动汽车上用的则是化学电池，如镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、燃料电池等都属于这一类型。从结构来看还可以再分两大类，蓄电池和燃料电池。当然，这里说的蓄电池并不是大家日常说的汽车电瓶，而是对可重复充电电池的统称，其中车载的铅酸蓄电池仅仅是细分门类的一种。燃料电池目前应用较少，就不作展开了。2、六种锂电池锂电池是目前电动车乃至时下绝大多数电子产品上最常用的电池种类，它从1970年诞生至今将近半个世纪了，它的优势是能量密度高、循环使用寿命长。目前锂离子电池主要是按照正极材料的不同来分类，因为负极材料对电池能量密度的影响不大，所以现在主要通过不断改进正极材料来提升电池的性能。市面上最早有六类电池材料分别是钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰和镍钴铝。钛酸锂是作为负极材料使用的锂电池，它的能量密度很低，应用在电动车上显然不吃香。钴酸锂则相反，它是能量密度相对较高，但是寿命和耐高温性能就比较差，大多用在手机等数码设备当中。锰酸锂成本低而且稳定，但能量密度也比较低。所以，从能量密度和安全性综合来看，综合性能更好的磷酸铁锂电池和三元锂电池成为了电动车动力电池的主流，不过这两种电池在自身特点上也存在显著差异3、电池能量密度三元锂>磷酸铁锂评价电池性能好坏最关键的指标就是电池能量密度，电池能量密度的概念和其他物质密度的概念一样，简单来说就是单位重量或体积下电池含有的电能。打个比方，两块同样大小和重量的矿石，一种含杂质较多，一种含量高，那么毫无疑问含量高的显然更值钱。电池的能量密度和矿石的含量一样，相同体积或重量下，能量密度越高提供的电能也就越多，续航相对也越长，提高电池能量密度等于增加了车辆续航。磷酸铁锂电池（LFP）是用磷酸铁锂作正极材料的锂离子电池，三元锂电池则是一种以镍钴元素作为正极材料，以锰盐或铝盐来稳定化学架构的锂电池，主要有NCM（镍钴锰）和NCA（镍钴铝）。受制于化学特性，磷酸铁锂电池的电压平台低，磷酸铁锂电池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元锂电池电压高，能量密度基本为240Wh/kg。也就是说，在相同电池重量下，三元锂的能量密度是磷酸铁锂材料能量密度的1.7倍。毫无疑问，在能量密度上三元锂电池优势明显，不过不同“配方”的三元锂电池它的能量密度也会有差异（镍、钴、锰/铝三者不同比例）。4、低温性能三元锂>磷酸铁锂冬天电动车续航里程衰减已经是司空见惯了，磷酸铁锂电池的低温性能要劣于三元锂电池。磷酸铁锂电池温度使用下限值-20℃，且低温环境下放电性能差，在0℃时的容量保持率约60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。三元锂电池低温温度使用下限值-30℃，低温放电性能好，和磷酸铁锂电池相同低温条件下，冬季时里程衰减不到15%，明显高于磷酸铁锂电池。当然，为了避免出现明显的里程衰减现象，大多数车辆现在都有相应的热管理来保证电动车冬季性能。5、寿命磷酸铁锂>三元锂电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减，一般电动车电池充满后衰减到原有80%电量就代表电池该换了。磷酸铁锂电池的完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%。也就是说如果每天充放电一次，磷酸铁锂电池也要将近10年才出现明显衰减现象。而三元锂电池比磷酸铁锂电池寿命短一些，完全充放电循环大于2000次会开始出现衰减现象，也就是大概在6年的时间，当然通过电池管理和车辆电控系统也可以稍微延长一点电池寿命，但是也只能是稍加延缓。当然，电动车电池是由多个单体电池串并而成，其工作状态类似木桶效应，一只木桶能盛多少水，并不取决于最长的那块木板，而是取决于最短的那块木板。电池组类似，只有在电池性能高度一致时，寿命发挥才能接近单体电池的水平。

一、磷酸铁锂电池的基本结构磷酸铁锂电池的基本结构由电芯、保护板、外壳三部分组成。1、电芯：电芯是磷酸铁锂电池最重要的组成部分，是能量转换的载体。目前生产的是聚合物锂离子电芯和圆柱锂离子电芯。电芯的基本参数有：容量、内阻、循环寿命等。2、保护板：保护板是保护电芯正常工作，预防异常事故发生的电子功能模块。主要组成是IC和MOS管。IC是监控电芯电压的元件，MOS管是一个开关。在整个模块中，IC通过检测工作回路的电流和电芯两端的电压来控制MOS管的开关状态，从而控制充放电回路，达到预防磷酸铁锂电池过充,过放或过流的目的。保护板的主要参数有：过充保护电压、过充保护恢复电压、过放保护电压、过放保护恢复电压，短路保护电流，自耗电流，PCM内阻等。以上参数可通过专用设备或模拟电路测量。3、外壳：外壳是把电芯和保护板固定在一起，密封并与主机完成配合功能的壳体。外壳常分为底壳和面壳。一般地与主机配合后，外漏在外面的为面壳，另一个为底壳。外壳常用材料有：ABS、ABS+PC、PC等。衡量外壳的主要指标有：颜色、材料、配合、机械强度等。二、磷酸铁锂电池组装的关键工艺1、锡焊：锡焊是用焊锡丝将导体连接到一起，并达到良好的导通效果的工艺。影响焊锡质量的因素有焊接温度，主体材料，焊锡材料等。在磷酸铁锂电池组装中焊接温度一般要求控制在360±10℃。容易焊接的材料有金、银、铜、锡、镍、钢等。锡焊中容易出现的不良有：虚焊、假焊、过焊等。2、塑胶壳封装（亦称超声波焊压接）：常用塑胶壳的封装是采用超声波熔接的方式，其原理是用超声波将能量传递到两接触的表面，接触部分高频振动产生热量，使接触表面熔融并粘接。影响超声波焊接的主要参数有：设备功率、设备能量、压力、焊接时间等。三、测试1、电芯测试：常规项目有：容量、循环寿命、内阻、电压、自放电等。其它项目有：高温放电性能、低温放电性能、短路、钉刺等。2、保护板：电性能测试参数有：过充电保护电压，过充电保护恢复电压，过放电保护电压，过放电保护恢复电压，短路保护电流、自耗电、PCM内阻等。外形结构：金手指外漏部分无偏斜，下陷，色泽光亮无斑点，金层厚度为0.3μm。3、成品磷酸铁锂电池：电性能检测项目有：充、放电功能，短路保护功能，开路电压，过流，识别电阻，热敏电阻，磷酸铁锂电池内阻等。外观及结构检测项目有：套机效果、跌落试验、缝隙、颜色等。

锂电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合，加装单体电池监控与管理装置后形成的电芯与pack的中间产品。其结构必须对电芯起到支撑、固定和保护作用，可以概括成3个大项：机械强度，电性能，热性能和故障处理能力。软包电池单体能量密度在常见三种锂电池封装形式中，最容易做高，但到了模组设计这一层，对产品整体安全性的考虑任务却最重，可以说是把一部分电芯的活转移给了模组结构。模组的主要组成软包电池，各家设计选择差距比较大，上图中是一种较为典型的形式，其基本组成包括：模组控制器(常说的BMS从板)，电池单体，导电连接件，塑料框架，冷板，冷却管道，两端的压板以及一套将这些构件组合到一起的紧固件。其中两端的压板除了起到聚拢单体电芯，提供一定压力的作用以外，往往还将模组在pack中的固定结构设计在上面。结构设计结构设计要求。结构可靠：抗震动抗疲劳;工艺可控：无过焊、虚焊，确保电芯100%无损伤;成本低廉：PACK产线自动化成本低，包括生产设备、生产损耗;易分拆：电池组易于维护、维修，低成本，电芯可梯次利用性好;做到必要的热传递隔离，避免热失控过快蔓延，也可以把这一步放到pack设计再考虑。据了解，目前，行业内圆柱电芯的模组成组效率约为87%，系统成组效率约为65%;软包电芯模组成组效率约为85%，系统成组效率约为60%;方形电芯的模组成组效率约为89%，系统成组效率约为70%。软包电芯的单体能量密度比圆柱和方形有更高的提升空间，但对模组设计要求较高，安全性不易把控，这都是需要结构设计解决的问题。一般模组优化途径。提升空间利用率也是优化模组的一个重要途径。动力电池PACK企业可以通过改进模组和热管理系统设计，缩小电芯间距，从而提升电池箱体内空间的利用率。还有一种解决方案，即使用新材料。比如，动力电池系统内的汇流排(并联电路中的总线，一般用铜板做成)由铜替换成铝，模组固定件由钣金材料替换为高强钢和铝，这样也能减轻动力电池重量。热设计软包电芯的物理结构决定了其不易爆炸，一般只有外壳能承受的压力足够高，才有可能炸，而软包电芯内部压力一大，便会从铝塑膜边缘开始泄压、漏液。同时软包电芯也是几种电芯结构中，散热最好的。软包电池的著名代表，日产的Leaf，其模组结构为全密封式的，并未考虑散热，即不散热。而Leaf在市场上频繁反馈的容量衰减过快，与此热管理也不无关系。显然随着人们对于高性能电动车的追求，迫使软包电芯也必须要有主动式的热管理结构。当前主流的冷却方式，已经转变为液冷以及相变材料冷却。相变材料冷却可以配合液冷一起使用，或者单独在环境不太恶劣的条件下使用。另外还有一种当前国内仍然较多应用的工艺，灌胶。这里灌的是导热系数远大于空气的导热胶。由导热胶将电池散发的热量传递到模组壳体上，再进一步散发到环境中。这种方式，电芯再次单独替换不太可能但也在一定程度上阻止了热失控的传播。液冷，在前面说明模组组成的图片中，冷板与液冷水管正是液冷系统的组成部件。模组由电芯层叠而成，而电芯间有间隔排布的液冷板，其保证每颗电芯都有一个大面接触到液冷板。当然软包电芯要将液冷技术做成熟也并非易事，其必须考虑液冷板的固定，密封性，绝缘性等等。电气设计电气设计，包含低压和高压两个部分。低压设计，一般需要考虑几个方面的功能。通过信号采集线束，将电池电压、温度信息采集到模组从控板或者安装在模组上的所谓模组控制器上;模组控制器上一般设计均衡功能(主动均衡或者被动均衡或者二者并存);少量的继电器通断控制功能可以设计在从控板上，也可以在模组控制器上;通过CAN通讯连接模组控制器和主控板，将模组信息传递出去。高压设计，主要是电芯与电芯之间的串并联，以及模组外部，设计模组与模组之间的连接导电方式，一般模组之间只是考虑串联方式。这些高压连接需要达到两个方面的要求：一是电芯之间的导电件和接触电阻分布要均匀，否则单体电压检测将受到干扰;其次，电阻要足够小，避免电能在传递路径上的浪费。安全设计安全设计，可以分为3个倒退的要求：良好的设计，确保不要发生事故;如果不行，发生事故了，最好能提前预警，给人以反映时间;故障已经发生，则设计的目标就变成阻止事故过快蔓延。实现第一个目的的，是合理布局，良好的冷却系统，可靠的结构设计;次级目标，则需要传感器更加广泛的分布到每一个可能的故障点，全面检测电压和温度，最好监测每一颗电芯的内阻;最低目标，则可以通过电芯和模组设置保险丝，模组和模组之间设置防火墙，设计强度冗余应对灾害发生后可能的结构坍塌。这都是高性能软包模组的方向。轻量化设计轻量化设计，最主要目的是追求续航里程，消灭所有多余负担，轻装上阵。而如果轻量化再能跟降成本结合，则更是皆大欢喜。轻量化的道路很多，比如提高电芯能量密度;在细节设计中，确保强度的情况下追求结构件的轻薄(比如选更薄的材质，在板材上挖更大的孔);用铝材替换钣金件;使用密度更低的新材料打造壳体等。标准化设计标准化是大工业以来的长期追求，标准化是降低成本提高互换性的基石所在。具体到动力电池模组，还多了一个梯次利用的伟大目的。话虽如此，但现实是单体还没有标准化，那么模组标准化距离就更远了。锂电池模块由钛酸锂电池、模块安装板、绝缘隔离块、罩壳、长连接排、短连接排、极柱组成，锂电池模块结构如下图所示。每两个模块安装板中间放置一个电池，形成5并3串的结构形式，串并联连接使用长连接排和短连接排将电池连接在一起，电池与长/短连接排之间以螺丝螺母的连接方式紧固。极柱作为锂电池模块对外输出的接口，与短连接排相连，连接方式也为螺丝连接。长连接排与短连接排之间以绝缘隔离块进行电气隔离。连接方式一：全螺丝连接的锂电池模块，即锂电池与长/短连接排、短连接排与极柱之间的连接全部采用螺丝连接的方式。连接方式二：半激光焊接半螺丝连接的锂电池模块，即锂电池与长/短连接排之间的连接采用激光焊接，而短连接排与极柱之间的连接采用螺丝连接的方式。连接方式三：激光焊接与一体式极柱的锂电池模块，即锂电池与长/短连接排之间的连接采用激光焊接，而短连接排与极柱做成一个整体的零件。测试方法，单独测试螺丝连接和激光焊接的连接阻抗，各取一块短连接排与一节锂电池分别做螺丝连接和激光焊接实验，测量记录下各自的连接阻抗。同时通过测量锂电池模块正负极两端来得到整个模块的内阻值，从而比较不同连接方式下锂电池模块的内阻差异。连接阻抗和内阻均采用HIOKI电池测试仪测量获得。在锂电池模块内布置若干热电阻或热电偶作为温度测量点，通过充放电实验测试锂电池模块不同温度点的温度情况。锂电池模块额定电流为100A，考虑到超负荷运行的极限电流大约为120A，故在实验测试中以电流120A的极限情况进行充放电。记录充放电过程中各温度测量点的最高温度、温升和温差。连接方式一的锂电池模块温度测量点为4个(受当时条件限制，只测了4个关键点)，采用的是热电阻测温。连接方式二和三的锂电池模块温度测量点为12个，采用的是热电偶测温。经过实验测试，连接阻抗和锂电池模块内阻如表2所示。不同连接方式的锂电池模块经过120A充放电(一个充放电循环)实验，其测量点的温度测试结果如下表所示。实验结果分析，从数据可以看出，螺丝连接的连接阻抗要远远大于激光焊接的连接阻抗。形成螺丝连接的连接阻抗大的主要影响因素有：连接面表面不平整(表面粗糙度较大);受到环境因素影响，长/短连接和电池接触面产生氧化或腐蚀;螺丝拧紧力不够，每个螺丝的拧紧力矩不一致;外界因素干扰引起螺丝松动，包括在运输、搬运过程中振动引起的螺丝松动。由于激光焊接是将光能转化为热能，使材料熔化，从而达到焊接的目的，相当于将两者熔为一体，因此这种连接方式的阻抗必定会比较小。从锂电池模块内阻上看，连接方式三的锂电池模块内阻优于连接方式一和连接方式二。

影响锂电池组的因素有以下几点：不一致性机理1、单体电池之间参数差异单体电池之间的状态差异主要包括单体电池初始差异和使用过程中产生的参数差异。电池设计、制造、存储以及使用过程中存在多种不可控制的因素，会影响电池的一致性。提高单体电池的一致性是提升电池组性能的先决条件。单体电池参数的相互影响，当前的参数状态受初始状态和时间累积作用的影响。电池容量、电压和自放电速率。电池容量不一致会使电池组各单体电池放电深度不一致。容量较小、性能较差的电池将提前达到满充电状态，造成容量大、性能好的电池不能达到满充电状态。电池电压的不一致将导致并联电池组中单体电池互充电，电压较高的电池将给电压较低的电池充电，这会加快电池性能的衰减，损耗整个电池组的能量。自放电速率大的电池容量损失大，电池自放电速率的不一致将导致电池荷电状态、电压产生差异，影响电池组的性能。电池内阻串联系统中，单体电池内阻差异将导致各个电池的充电电压不一致，内阻大的电池提前达到电压上限，此时其他电池可能未充满电。内阻大的电池能量损耗大，产生的热量高，温度差异进一步增大内阻差异，导致恶性循环。并联系统中，内阻差异将导致各个电池电流的不一致，电流大的电池电压变化快，使各个单体电池的充放电深度不一致，造成系统的实际容量值难以达到设计值。电池工作电流不同，其性能在使用过程中会产生差异，最终会影响整个电池组的寿命。2、充放电工况充电方式影响锂电池组的充电效率和充电状态，过充过放都会损坏电池，多次充放电后电池组会显露不一致性。目前，锂离子电池充电方式有数种，但常见的有分段恒流充电方式和恒流恒压充电方式。恒流充电是较为理想的方式，能够进行安全、有效的满充；恒流恒压充电有效结合了恒流充电和恒压充电的优点，解决了一般恒流充电方式难以精准满充的问题，避免了恒压充电方式在充电初期电流过大对电池造成的影响，操作简单方便。3、温度锂电池在高温和高放电倍率下的性能会有明显衰减。这是因为锂离子电池在高温条件下和大电流使用时，会造成正极活性物质和电解液的分解，这是放热过程，短时间放出等热量能导致电池自身温度进一步升高，温度升高又加速了分解现象，形成恶性循环，加速分解使电池性能进一步下降。所以，如果电池组热管理不当，会带来不可逆性能损降。电池组设计和使用环境差异会造成单体电池所处温度环境不一致。由Arrhenius定律可知，电池的电化学反应速度常数与度呈指数关系，不同温度下电池电化学特性不同。温度会对电池电化学系统的运行、库仑效率、充放电能力、输出功率、容量、可靠性以及循环寿命产生影响。目前，主要开展的是温度对电池组不一致性影响定量化研究。BMS输入电路电池管理系统(BMS)是电池组正常运行的保障，但BMS输入电路会对电池的一致性产生不利影响。电池电压的监测方法有精密电阻分压、集成芯片采样等，这些方法由于电阻与电路板通路的存在，无法避免采样线外载漏电流，电池管理系统电压采样输入阻抗将增加电池荷电状态(SOC)的不一致性，影响电池组的性能。

常见的动力电池，一般可根据包装分为软包和硬包两种。为了满足市场的多样化的需求，不同包装结构的锂电池也有其各自的优缺点。目前，市场上的软包锂电池份额越来越高，而且当下锂电池正处于产品变革的快速发展期。软包锂电池中的“软包”，实际上指的是锂电池上的一层聚合物外壳，主要采用铝塑膜包装。其实，软包锂电池是聚合物锂电池的另一种叫法，而且软包锂电池主要有以下几种优点：1、安全性能好：软包电池，不会像钢壳铝壳那样发生爆炸事故，通常在发生安全隐患的情况下，外壳最多只会鼓气裂开。2、体积小、重量轻、高能量：在重量上，软包电池较同等容量的钢壳锂电轻40%，与铝壳电池相比轻20%。在容量上，软包锂电池比同样规格尺寸的钢壳电池容量高10～15%，较铝壳电池高5～10%。3、内阻小：我们都知道，锂电池本身会发生不可避免的自放电反应，而内阻越大，自放电越强烈。相对来说，软包锂电池的内阻较小，这样极大的降低了电池的自耗电。4、设计灵活：软包电池的形状可由特定的市场需求而决定，根据电池箱体的具体尺寸进行定制化设计，或者通过多种电池排布方式，实现充分利用电池箱体的内部空间，满足差异化的需求。另外，软包锂电池与其他电池最大的不同之处，在于软包材料，使用铝塑复合膜，这也是软包锂电池中最关键的、技术难度最高的材料。

为了测试电池的性能指标是否满足需求，下面对锂电池的常规性能测试方式做个介绍：一、常规成品测试充电：采用测试系统/DC电源对电池充电，采用0.2C恒流恒压充电，直至电池充满为止；放电：采用测试系统/负载仪对电池放电，采用0.2C恒流放电，直至电池放完为止；内阻：采用高精度内阻测试仪进行内阻测试，一定要接触点接触良好，才能是准确的阻值，电池容量越大，内阻越小；反正电池容量相对越小，内阻越大；且通常倍率电池内阻偏小。过流：采用电池综合测试仪，对成品电池进行测试电池的保护电流，保护板能否起到过大电流保护作用。短路：采用专用测试仪测试电池短路是否有保护功能，通常很多保护板在设计经验不足情况下或者电池容量较大情况下电池过不了短路，一般有电子工程师厂家基本能过的，所以选择较正规厂家基本没问题，或者简易的采用正负极直接短路，电池是否还有电流输出，无电流输出、断开负载，恢复电压等正常功能，证明电池有短路保护。容量：采用0.2C电池充电放电，电池容量达到标称容量。二、深度测试高温:采用0.2C恒流恒压充电，充电充满后放在恒温箱里面，温度调至65℃搁置4H后，采用0.2C恒流放电至截止电压，看看容量能否达到标称容量的85%以上。低温：采用0.2C恒流恒压充电，充满后放在低温箱里面，温度调至-20℃搁置4H后，采用0.2C恒流放电至截止电压，看看放电容量是否达到标称容量的60%以上。循环：采用0.2C在25℃充放电500次，容量是否保存80%以上。跌落：采用标准跌落设备，6个面1米高跌落测试是否有起火燃烧等不良反应，正常是无起火、无爆炸、无冒烟、无漏液。