改善電動汽車性能的電池平衡技術。第一部分：被動平衡技術

　　改善電動汽車性能的電池平衡技術。第一部分：被動平衡技術

　　隨著經濟和環境因素嚴重地支持電動汽車（EV），當今電池技術的局限性仍然是他們廣泛采用的最大的速度障礙。令人遺憾的是，這些能量存儲系統所使用的化學過程與硅芯片所享受的相同的可伸縮性和微米級的制造公差是不一樣的。例如，即使在最好的鋰離子（李離子）電池中制造的變化也會導致電池電壓和容量的差異，從而大大影響多電池堆的整體性能和使用壽命。正如我們不久將看到的，被動單元平衡技術可以增加5至10%的產品的范圍或運行時間，并添加更多的充電周期，其使用壽命。在許多情況下，平衡電子可以添加到電池的現有管理電子學中，每個單元的成本僅為0.07美元。

　　細胞的差異

　　像雪花一樣，沒有兩個鋰離子電池是完全一樣的。每個制造商都使用自己的“混合”陽極、陰極和電解質材料。作為一個結果，電池電壓變化很大（通常為2.7 V - 4.25 V），用于在3.6 V的范圍很多電動汽車和混合動力電動汽車磷酸鋰。但即使是具有相同化學性質的電池，其容量、開路電壓、充放電容量、自放電速率、阻抗和熱特性也會發生一定程度的變化，從而影響電池的荷電狀態（SOC）。

　　When assembled in a series configuration， these differences only allow the stack to be charged until the weakest cell is full， even if its neighbors would be happy to accept a deeper charge. Thanks to the highly-reactive nature of most Lithium-based chemistries， pushing any additional current into the stack can drive fully-charged cells into an overvoltage condition， causing heating damage and， in some cases， fire. While a cell’s charge must be controlled to within 10-50 mV to avoid setting it on the path to a fatal thermal runaway， 2-5 mV is considered the minimum resolution needed to prevent damage that will reduce its capacity and service life. The weakest cell also governs how much current the stack can deliver before it is depleted to a point where crystals called dendrites precipitate from the cell’s electrolyte， causing micro-shorts within its structure.

　　To make matters worse， the variations between cells widen as the battery ages， causing greater losses in capacity and service life （Figure 1）。