什么是鋰離子電池快充技術(shù)?隨著全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著,包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成,比如鋰離子電池。
一般來說,大部分的電動車都是采用的普通充電技術(shù),這種普通充電的方法給電車充電,需要8~10個小時,而快充即快速充電,只需要1小時就可以把電池充滿。簡化概念來說實際上它采用的是大電流大功率直流電給電池充電,其真實原理是在快充狀態(tài)下,鋰電池中的鋰離子高速運動,瞬間嵌入到電池的兩極。實現(xiàn)方法是,首先使用較寬的充電脈沖給電池進行充電,使鋰電池的端電壓升高,當達到充電系統(tǒng)設定的充電時限時,充電系統(tǒng)切斷供電電流使電池暫停充電,然后當間歇達到另一個充電點時,再重新啟動充電,將這一過程反復進行,當電池內(nèi)部的鋰離子全部聚集到電池的正負電極,汽車電池也就快速充滿了。因而這種快速充電技術(shù)對電池自身要求很高,電池自身必須具備自動管理系統(tǒng),同時要有非??煽康臒岱€(wěn)定性且耐高壓大電流。
現(xiàn)在,在硬件方面新增電池容量是新增手機電池壽命的有效方法。手機芯片越來越小,但電池規(guī)模真的很難縮小。因此,在目前的技術(shù)條件下,手機電池技術(shù)在短時間內(nèi)有了革命性的突破。因此,快速技能的呈現(xiàn)解決了這個緊迫的問題。
頻繁快充加速了電池電芯的極化:當持續(xù)充電電流較大時,電極處的離子濃度升高,極化加劇,電池端電壓無法與充入的電量/能量直接線性比例地對應起來。同時大電流充電,內(nèi)阻的增大會導致焦耳發(fā)熱效應加劇帶來副反應,如電解液的反應分解、產(chǎn)氣等一系列問題,危險系數(shù)驟然增加,對電池安全性產(chǎn)生影響,非功率型電池的壽命必然會大幅縮短。
手機快速充電的三種基本方法是:恒壓充電、逐流充電;電流恒定,電壓升高;電壓和電流都得到改善。但并不是只有先進的電流和電池才能快速充電??焖俪潆娂夹g(shù)是一套完整的系統(tǒng),包括快速充電適配器和智能電源處理系統(tǒng)。這就像把水倒進水池里。提高電壓和電流就像提高水流速度和單位時間內(nèi)出現(xiàn)的水量。隨著參數(shù)的提高,充水(滿電)率也顯著提高。
頻繁快充可能導致電芯析晶:鋰電池快充意味著鋰離子快速脫出并“游向”負極,這時候就需要負極材料具有快速的嵌鋰能力,由于嵌鋰電位和鋰析出的電位差不多,在快充或低溫條件下,鋰離子可能會在表面析出形成枝晶鋰。枝晶鋰會刺穿隔膜造成Li二次損耗,降低電池容量。當鋰晶體達到一定量后就會從負極向隔膜生長,造成電池短路的危險。
在研究設計過程中,一定會有這樣或著那樣的問題,這就需要我們的科研工作者在設計過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,這樣才能促進產(chǎn)品的不斷革新。