案例一：某型号电池电压过高问题

某知名锂电厂：一批新生产的某型号电池在检测过程中出现了部分电池在满电静置后，单串或几串电压明显偏高，而其他单体电压正常。

技术人员首先怀疑是电压采集设备出现了故障，导致测量数据不准确。经过仔细排查，发现部分采集设备确实存在一定的测量误差，但这并不是导致电压过高的主要原因。

随后，技术人员将目光聚焦到电池管理单元（LMU）上。LMU 负责均衡电池电压，其功能的正常与否直接影响着电池的性能。发现部分电池的 LMU 均衡功能失效，无法对电池电压进行有效的调节和均衡。这使得一些电芯在充电过程中，由于没有得到及时的均衡控制，电压持续上升，最终出现了电压过高的异常现象。

此外，技术人员还发现，部分电芯的容量较低。在充电时，这些容量低的电芯电压上升速度较快，也加剧了电压过高的问题。就好比一个小水桶，很快就能被装满水，而其他大水桶还远远没有装满，导致整体水位（电压）不一致。

针对这些问题，首先，更换了高精度的电压采集设备，确保测量数据的准确性。同时，对所有电池的 LMU 进行全面检测和修复，恢复其均衡功能，保证电池在充放电过程中电压能够得到及时有效的调节。对于容量低的电芯，进行了筛选和更换，采用性能更一致的电芯，以提高电池组的整体性能。

案例二：电池组电压不一致难题

某锂电厂，在交付前的测试中，发现电池组存在电压不一致的问题。同一电池组内，各个电芯的电压差异较大，这将严重影响电动汽车的续航里程和性能稳定性。

经过对生产过程的全面追溯和排查，发现问题主要出在两个方面。一方面，在电芯采购过程中，由于供应商的供货批次不同，部分不同批次的电芯被混用在了同一电池组中。不同批次的电芯在容量、内阻、自放电率等方面存在一定的差异，这就导致了电池组在充放电过程中，各个电芯的电压变化不一致，最终出现电压不一致的问题。

另一方面，生产工艺的波动也是导致问题出现的重要原因。在电极涂层、隔膜安装、电解液注入等关键生产环节，由于设备精度、操作人员技能水平等因素的影响，部分电芯的生产质量存在差异。例如，电极涂层不均匀，使得电芯在充放电过程中局部反应速率不同，产生的热量和气体也不一致，进而影响了电芯的电压稳定性；隔膜安装偏差增加了短路的风险，导致电芯性能下降，电压出现异常；电解液注入量不一致则直接影响了离子传导效率，使得电芯的内阻和电压发生变化。

为了解决电池组电压不一致的问题，首先，加强了电芯采购管理，严格要求供应商提供同一批次的电芯，并在收货时进行严格的检验和筛选，确保电芯的性能一致性。同时，优化了生产工艺，对生产设备进行了全面升级和维护，提高设备的精度和稳定性。加强了对操作人员的培训和管理，提高其技能水平和质量意识，确保每个生产环节都能够严格按照标准工艺进行操作。

在电池组装过程中，增加了电芯分选环节，采用先进的检测设备和算法，对电芯的容量、内阻、自放电率等参数进行精确测量和分析，将性能相近的电芯组成同一电池组，最大限度地减少电芯之间的差异。此外，还对电池管理系统（BMS）进行了优化和升级，增强其对电池组电压的监测和均衡控制能力，及时发现并调整电压不一致的问题。

解决边电压异常的实用策略

优化生产工艺

在生产过程中，改进电极制造工艺是关键的第一步。通过采用先进的涂布技术和高精度的设备，能够确保电极涂层均匀一致，减少因涂层不均匀导致的活性物质分布差异。

严格控制电解液注入量也至关重要。生产厂家应根据电芯的设计要求和实际生产经验，精确计算电解液的注入量，并采用高精度的注液设备进行操作。同时，建立完善的质量检测体系，对每一个电芯的电解液注入量进行严格检测和监控，确保其符合标准要求。

提升封装工艺精度同样不可或缺。优化封装设备的参数设置，加强对封装过程的质量控制，确保隔膜安装正确、铝塑膜封装紧密无泄漏。例如，采用先进的激光焊接技术对铝塑膜进行封装，能够提高封装的密封性和可靠性，减少因封装不良导致的水分侵入和短路风险，从而保障电芯的边电压稳定。

加强质量检测

利用高精度的万用表、专业的电池检测系统以及先进的自动化检测设备，能够对电芯的电压、容量、内阻等参数进行精确测量和分析 。这些设备不仅具有高灵敏度和高精度，还能够实现快速检测和数据自动记录，大大提高了检测效率和准确性。

除了采用先进设备，增加抽检频次也是加强质量检测的重要手段。在生产过程中，对电芯进行随机抽样检测，扩大检测样本量，建立严格的质量追溯体系，对每一个抽检的电芯进行详细记录，包括生产批次、生产日期、生产设备等信息，以便在发现问题时能够迅速追溯到问题的根源，并采取相应的措施进行改进。

完善电池管理系统（BMS）

电池管理系统（BMS）通过高精度的电压传感器，BMS 能够实时、精准地监测电芯的电压变化情况 。一旦检测到电压异常，BMS 会立即启动相应的控制策略，如调整充放电电流、停止充放电等，以防止电压异常进一步恶化。例如，在某电动汽车的电池系统中，BMS 通过对电芯电压的实时监测，当发现某电芯电压过高时，会自动降低该电芯的充电电流，使其电压逐渐恢复正常，有效保护了电芯的安全和性能。

智能均衡控制是 BMS 的另一项重要功能。它能够根据电芯的电压、容量等参数，对电池组中的各个电芯进行智能均衡，确保每个电芯都能够在最佳状态下工作 。通过均衡控制，能够有效减小电芯之间的电压差异，提高电池组的整体性能和寿命。比如，某储能系统中的 BMS 采用了先进的动态均衡算法，能够根据电芯的实时状态自动调整均衡策略，实现对电芯的高效均衡。在实际运行中，该储能系统的电池组电压一致性得到了显著改善，边电压异常问题得到了有效控制，系统的稳定性和可靠性大幅提升。

BMS 还具备强大的过压过流保护功能。当电芯出现过压或过流情况时，BMS 会迅速切断电路，防止电芯受到损坏 。

       原文标题 : 探秘锂离子电池---边电压异常实例剖析