电池包为何出现充高放低与充低放高？

大家好！我是不言，这是我的第163篇原创文章。

今天来聊一聊锂离子电池常见的客诉问题PACK电池包充高放低或者充低放高。

电池包的“充高放低”和“充低放高”是描述电池包充放电过程中容量表现异常的术语，其核心原因是电池组内单体电池的不一致性（如容量、内阻、老化程度差异）。本文解析容量衰减差异、内阻分化导致的BMS误判机制，并阐述分容配组与主动均衡的优化路径。

1.充高放低

含义充电时显示容量高于额定值，但放电时实际放出容量低于额定值。

示例标称100Ah的电池包，充电显示充入105Ah，但放电仅放出95Ah。

原因

单体容量衰减不一致部分单体电池老化较快，实际容量下降。充电时，这些低容量单体先达到截止电压，触发BMS停止充电，导致其他单体未充满；放电时，低容量单体先放空，迫使BMS提前终止放电，造成整体放电容量的损失。

内阻差异内阻大的单体在充电时电压上升快（虚高），BMS误判为已充满；放电时电压骤降，BMS误判为放空。

温度不均匀低温区域单体性能下降，充放电效率降低，成为“短板”。

影响

容量虚标用户误以为电池包容量充足，实际可用容量下降。

加速老化未充满的单体长期处于欠充状态，加剧容量衰减。

安全隐患放电末期可能因单体过放导致析锂、热失控。

2.充低放高

含义充电时显示容量低于额定值，但放电时实际放出容量高于充电量。

示例充电仅显示充入95Ah，放电却放出98Ah。

原因

BMS校准误差SOC（荷电状态）估算不准，充电时过早截止，放电时过度释放。

低温充电限制低温下充电效率降低（如锂离子迁移缓慢），实际充入电量少，但常温放电时性能恢复。

均衡电路干扰被动均衡在充电末期消耗高电压单体的电量，导致总充电量显示偏低。

影响

误触发保护充电过早停止，用户误以为电池故障。

潜在过放风险放电时超出实际安全范围，加速电池老化。

循环寿命下降长期欠充或过放导致活性材料结构破坏。

3.根本原因电池组不一致性

制造工艺差异极片涂布厚度、电解液浸润度等微小差异，导致单体初始性能不同。

使用条件差异温度分布不均（如模组边缘温度低）、充放电电流分布不均，加剧单体分化。

老化速率不同某些单体因局部过热或过充/放，老化速度更快，形成恶性循环。

4.解决方案

分容配组出厂前严格筛选容量、内阻一致的单体电池成组。

动态均衡技术

主动均衡将高电量单体的能量转移至低电量单体（如电容/电感均衡），提升整体利用率。

被动均衡在充电末期通过电阻消耗高电压单体的能量（成本低，但造成能量浪费）。

优化BMS算法

结合安时积分+开路电压校正，提高SOC估算精度。

实时监控单体电压/温度，限制充放电边界（如单体电压差>0.3V时触发均衡）。

热管理设计确保电池包温度均匀，避免局部低温导致性能下降。

5.总结

充高放低反映电池组存在“短板单体”，需警惕容量衰减和安全风险。

充低放高多由BMS误差或低温导致需优化算法和热管理。

根本对策是通过分容配组、动态均衡和精准BMS管理，最大限度减少单体差异，确保电池包充放电容量符合设计预期。

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

1.锂离子电池自放电检测方法研究，于海洲

2.电化学储能器件恒流与恒功率充放电特性比较，王超

3.电动汽车动力电池系统设计与制造技术，王芳

原文标题:电池包为何出现充高放低与充低放高？