随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出,构建以新能源为主体的新型电力系统成为新时代下电力行业发展的重要战略路线。大规模电化学储能技术可以为可再生能源的高效消纳、利用提供重要技术支撑。作为一种新型储能技术,液态金属电池具有低成本、长寿命、大容量、高安全等特点,在智能电网构建、电力系统削峰填谷、新能源并网等领域具有广阔的应用前景。液态金属电池一般以模块串联成组的形式构建大型储能系统。由于电池在制造和运行过程中不可避免地存在差异,由此导致的不一致性问题会严重影响串联电池组的可靠性和安全性。因此,解决电池不一致性问题是十分迫切与紧要的。为了有效提高液态金属电池串联成组的一致性,本文基于电池基本特性和测试手段,围绕液态金属电池的电池分选和均衡管理优化问题开展了一系列工作,为液态金属电池的安全、高效管理提供指导。本文主要的研究内容和结果归纳如下:（1）研究了液态金属电池的开路电压、倍率、循环稳定性等基本特性,阐述液态金属电池的结构、工作原理、典型特征等;基于Li||Sb-Sn液态金属电池样本的活化数据进行了不一致性分析,运用统计学理论分析了电池放电容量分布特征和放电电压曲线的差异性。研究表明,在电池特性上,液态金属电池具有较宽的开路电压平台、显著的倍率特性以及良好的耐热冲击性;在电池不一致性上,液态金属电池样本的放电容量符合比例参数为48.41、形状参数为77.77的韦伯分布,平均放电电压平台为0.720～0.793 V,且放电初期和末期电池放电电压的差异性明显高于平台期;（2）提出了一种基于液态金属电池综合特性的分选方法;通过皮尔逊相关性分析,选取若干典型静态特性指标作为聚类特征,采用模糊C均值聚类算法进行初分选,然后以动态时间规整相似度对电池放电曲线的差异性进行量化评估,并采用减法聚类算法进行再分选;研究表明,分选后液态金属电池组容量提高了6.77%,电池放电曲线差异减少了88.28%;（3）采用图论理论建立了不同均衡单元的图论模型,同时对不同均衡拓扑结构的均衡效率和均衡速度进行对比分析,设计了基于电感和反激变压器的模块化双层均衡拓扑结构;研究表明,该结构能够实现模块内或模块间任意单体对单体的能量转移,同时在经济性、电路体积、操作难度、技术实现可行性等方面均具有一定的现实意义;（4）设计了一种基于图论和蚁群算法的均衡路径优化策略,利用图论模型建立带约束条件的均衡路径优化数学模型,然后采用蚁群算法计算最优均衡路径;研究表明,与传统的最值均衡策略相比,该路径优化策略在静态和动态工况下均能找到最优路径,其均衡速度提高了88.62%,均衡效率提高了19.43%。