你了解锂离子电池快充技术概况吗?
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什么是锂离子电池快充技术?随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如锂离子电池。
一般来说,大部分的电动车都是采用的普通充电技术,这种普通充电的方法给电车充电,需要8~10个小时,而快充即快速充电,只需要1小时就可以把电池充满。简化概念来说实际上它采用的是大电流大功率直流电给电池充电,其真实原理是在快充状态下,锂电池中的锂离子高速运动,瞬间嵌入到电池的两极。实现方法是,首先使用较宽的充电脉冲给电池进行充电,使锂电池的端电压升高,当达到充电系统设定的充电时限时,充电系统切断供电电流使电池暂停充电,然后当间歇达到另一个充电点时,再重新启动充电,将这一过程反复进行,当电池内部的锂离子全部聚集到电池的正负电极,汽车电池也就快速充满了。因而这种快速充电技术对电池自身要求很高,电池自身必须具备自动管理系统,同时要有非常可靠的热稳定性且耐高压大电流。
现在,在硬件方面新增电池容量是新增手机电池寿命的有效方法。手机芯片越来越小,但电池规模真的很难缩小。因此,在目前的技术条件下,手机电池技术在短时间内有了革命性的突破。因此,快速技能的呈现解决了这个紧迫的问题。
频繁快充加速了电池电芯的极化:当持续充电电流较大时,电极处的离子浓度升高,极化加剧,电池端电压无法与充入的电量/能量直接线性比例地对应起来。同时大电流充电,内阻的增大会导致焦耳发热效应加剧带来副反应,如电解液的反应分解、产气等一系列问题,危险系数骤然增加,对电池安全性产生影响,非功率型电池的寿命必然会大幅缩短。
手机快速充电的三种基本方法是:恒压充电、逐流充电;电流恒定,电压升高;电压和电流都得到改善。但并不是只有先进的电流和电池才能快速充电。快速充电技术是一套完整的系统,包括快速充电适配器和智能电源处理系统。这就像把水倒进水池里。提高电压和电流就像提高水流速度和单位时间内出现的水量。随着参数的提高,充水(满电)率也显著提高。
频繁快充可能导致电芯析晶:锂电池快充意味着锂离子快速脱出并“游向”负极,这时候就需要负极材料具有快速的嵌锂能力,由于嵌锂电位和锂析出的电位差不多,在快充或低温条件下,锂离子可能会在表面析出形成枝晶锂。枝晶锂会刺穿隔膜造成Li二次损耗,降低电池容量。当锂晶体达到一定量后就会从负极向隔膜生长,造成电池短路的危险。
在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。