低电量时锂电池模组压差飙升，这是故障还是正常现象？

2025-06-19 14:17

为什么电池模组在低电量时压差异常增大？这一现象背后是极化加剧、负极副反应等多重电化学机制在作用。本文将解析低SOC下压差扩大的五大主因及应对策略。

1. 低SOC下电池极化加剧

在低SOC状态下，电池内部极化效应（欧姆极化、电化学极化、浓差极化）显著增强。这导致相同电流下，各单体电池的端电压下降程度不同，压差扩大。

例如，低温或大电流放电时，低SOC电池的浓差极化内阻和电化学极化内阻显著升高，加剧电压不一致性。

2. 负极副反应与产气

低SOC时，负极电压接近石墨与电解液的成膜电位（约1.4V），易引发SEI膜重构副反应，产生气体。

产气导致负极界面出现黑斑，阻碍锂离子传输，增大内阻和极化差异。模组内各电池产气程度不同，进一步放大压差。

锂离子电池不同 SOC 下 60 ℃ 储存7d后满电负极界面状态

3. SOC-OCV曲线的非线性特性

低SOC区间（如LFP电池的0~30% SOC），开路电压（OCV）随SOC变化明显，微小容量差异会导致较大电压差。

0. 05 C 下充电电压、dU / dQ 随 SOC 变化的曲线

4. 自放电率差异放大

低SOC时电池自放电速率加快，且模组内各单体自放电率不一致性更明显。长期存储后，低SOC电池电压下降幅度更大，导致压差累积。

5. 温度与内阻的敏感性

低SOC下电池内阻对温度更敏感。模组内温度分布不均时，低温区域电池内阻增大更多，压差显著。

总结

低SOC时模组压差增大是正常且可预期的现象，主要源于电池化学特性（极化加剧、副反应增多）和物理特性（SOC-OCV非线性、自放电差异）。为缓解此问题：

1.避免长期存储低SOC：建议存储SOC为30%。

2.优化BMS均衡策略：加强低SOC区间的主动均衡。

3.控制温度一致性：确保模组内热管理均匀，减少内阻差异。

若压差异常剧增（如超过规格书限值），需排查制造缺陷（如焊接不良、注液不足）或滥用工况（过放、低温运行）。

以上内容均为本人日常工作，交流，阅读文献所得，由于本人能力有限，文中阐述观点难免会有疏漏，欢迎业内同仁积极交流，共同进步！

参考资料（锂电解码资料库可下载）：

1.SOC对锂离子电池存储性能影响及K值筛选工艺，许汉良

2.锂离子电池常用参数ppt

3.锂离子电池自放电机理及测量方法，裴普成

原文标题 : 低电量时锂电池模组压差飙升，这是故障还是正常现象？

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