鋰離子電池如今已經(jīng)被移動設備所廣泛使用，但這種電池的壽命并不長，500次充電循環(huán)就會損失約1/5的容量。為了研究鋰離子電池性能退化的原因，美國太平洋西北國家實驗室的科學家使用強力顯微鏡成功觀察到了鋰離子電池充放電的實時狀態(tài)。

研究者發(fā)現(xiàn)，電池在使用時會出現(xiàn)壓力，并引起電極出現(xiàn)破裂。除此之外，每一個充放電循環(huán)還會在電極之外留下鋰的痕跡，這些死亡的鋰無法再在未來的充電當中發(fā)揮用途，并會引起電池容量的下降。研究者還觀察到了固體電解質(zhì)相間層在電極表面的形成，這會阻塞電池并影響其充電能力。

想要解決鋰離子電池身上的這些問題，使用其它替代元素是方法之一。在未來，鎂、鋁或銅等金屬元素或許可以成為更廉價和穩(wěn)定的替代，但是，這些電池的性能目前還達不到鋰離子電池的水平。

目前，電池管理系統(tǒng)在電池在線監(jiān)測、狀態(tài)評估、充電管理、數(shù)據(jù)通信、控制策略等方面都取得了一定進步，但電池組高效均衡技術(shù)方面的研究還處于起步階段。均衡技術(shù)研究分為均衡控制策略和均衡電路拓撲設計及硬件實現(xiàn)方式兩個方面。實際應用的在線均衡策略以電池外電壓作為控制對象，由于外電壓不能有效的反應電池的實際內(nèi)在差異，所以均衡效率和效果均不理想；在硬件方面重要采用電阻旁路放電均衡，均衡電流受到發(fā)熱量的限制而很難提高。

電池組一致性及均衡策略

電池組的一致性問題是指在電池組內(nèi)串聯(lián)單體電池之間在容量、內(nèi)阻、SOC等方面的差異性，這直接決定了整組電池的使用性能，從而影響到電動汽車的動力性和續(xù)航里程。造成電池不一致的重要原因包括：生產(chǎn)過程出現(xiàn)的不一致，電池生產(chǎn)工藝及材質(zhì)的差異性，造成電池之間在初始容量、直流內(nèi)阻、自放電現(xiàn)象和充放電效率等性能方面存在差異；電池初始性能參數(shù)的差異在使用過程中形成累積；電池初始性能參數(shù)的一致性問題在使用過程中被放大；電池使用環(huán)境的差異對電池組一致性問題存在較大影響。

由于電池的不一致性來自于電池內(nèi)阻、容量和SOC，而傳統(tǒng)一致性評價方法和均衡方式以外電壓一致性作為控制目標，并沒有有效地提高電池組的可用容量，所以也不能改善電池組一致性問題對成組電池使用造成的不良影響。

由于直流內(nèi)阻、極化電壓、最大可用容量為電池的特定參數(shù)，在一次或持續(xù)的幾次充放電過程中基本不發(fā)生變化，所以電池組的均衡重要通過調(diào)整各單體電池的SOC來實現(xiàn)。經(jīng)研究，以SOC作為均衡的參考對象，均衡對象相對固定，充分利用均衡時間，提高均衡利用率來降低均衡電流容量。