2.1.2 电池静态一致性的影响因素分析

根据细分的电池一致性概念，电池的静态不一致主要会出现在电池的生产和存储环节。

通过在技术上实现不断创新，锂离子电池的生产过程仍相对复杂，对加工和制造的设备在精度和磨具相位误差方面仍有很高的要求。具体来说，在电池制片生产工艺过程，就必须要保证搅拌、材料的涂布以及辊压这些步骤在工艺参数上有相当一致的精确性，一旦发生各物质分散不均，将大大降低局部物质的活性，并导致在放电时电池的极化电阻激增，从而影响整体的一致性；而在电池的装配这一工艺过程中，则需要电池的极片与隔膜间的距离保持高度一致，表现在宏观层面就是能够代表动力电池内阻一致性的好坏。此外，在装配工艺过程中还有一道工序要求较为严格，就是电池的化成环节，具体要求确保在这一过程中各电池所生成的钝化膜（SEI膜）在厚度和孔径的尺寸要保持一致。

通过选配的电池成组组合之后，可能会经历长时间的存储与搁置，这就要求电池在这一段时间仍能够保持较好的一致性。由于不涉及与外界的能量交换，通过研究发现，这一阶段主要影响电池一致性的因素为电池本身的自放电程度，以及周围的环境温度，下面分别就这两个因素进行说明。

在存储过程中，电池单体不会与外界进行能量交换，但长时间搁置后个体的容量仍不免会发生改变，这就是电池本身发生自放电的表现，尽管锂离子电池相较于其他类型蓄电池在自放电因素的控制上做得非常出色，但难免仍会有一定的自放电存在。根据不同电池个体的自放电速率不同而造成电池容量的衰减速率具有相当的差异性，这也是造成锂离子电池间容量的不一致性的主要影响因素。

这里用Rdcs代表锂离子电池一般情况下的自放电特性，采用电池单体的单位时间内的开路电压的变化值来表征，如式（2-1）所示。

式中，U1和U2分别为间隔时间前后测量的开路电压。

由于自放电属电池内部发生的微观电化学活动，因此相比于宏观的电池开路电压表征，可以采用在搁置状态下电池阳极和阴极的电位差来进行更直观的描述，具体的表达式如式（2-2）和式（2-3）所示。

式中，T为电池所处静置环境内的总体温度；F为弗朗克常量；SOC0为电池初始的荷电状态；Ea为电池内部的活化能；R为气体常量；k0为变化系数。

利用前面的叙述，可以将电池的自放电特性表达式改写为如式（2-4）的形式。

从式（2-4）中可以看出，自放电特性的大小与时间、电池的荷电状态以及温度都存在一定的映射关系。