磷酸鐵鋰電池能快速充電嗎?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-12-25 17:07
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磷酸鐵鋰電池快速充電技術(shù),磷酸鐵鋰能否快速充電?快速充電作為新能源汽車發(fā)展最重要的技術(shù)途徑,在緩解行駛里程焦慮、縮短充電時間等方面具有顯著效果。因此,它已成為許多汽車公司和電池公司的市場選擇??焖俪潆娂夹g(shù)的核心是通過化學系統(tǒng)的設(shè)計,在不影響電池壽命和安全的前提下,加速鋰離子在正極和負極中的移動速度。許多快速充電技術(shù)都圍繞這一點進行了優(yōu)化。那么磷酸鐵鋰能快速充電嗎?什么是磷酸鐵鋰電池快速充電技術(shù)?
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磷酸鐵鋰電池快速充電技術(shù)
快速充電和慢速充電是相對的概念。業(yè)界普遍認為,電動汽車快速充電是指充電電流大于1.6c的充電方式,即從0%充電到80%充電耗時不到30分鐘的技術(shù)。如果我們把磷酸鐵鋰電池比作搖椅,搖椅的兩端就是電池的兩極,鋰離子就像一個優(yōu)秀的運動員一樣,在搖椅的兩端來回運動。充電時,鋰離子在電池正極上形成,所產(chǎn)生的鋰離子通過電解液移動到負極上。作為負極的碳是分層的,有許多微孔供到達負極的鋰離子嵌入。鋰離子嵌入越多,充電容量越大。在快速充電時,鋰離子需要瞬間加速進入陰極。這對陰極快速接收鋰離子的能力提出了挑戰(zhàn)。當普通化學系統(tǒng)中的電池快速充電時,負極會產(chǎn)生副產(chǎn)物,影響電池的循環(huán)和穩(wěn)定性。
因此,磷酸鐵鋰電池快速充電技術(shù)的核心是通過化學系統(tǒng)和設(shè)計優(yōu)化,在不影響電池壽命和可靠性的前提下,加速鋰離子在正極和負極的運動速度。鋰離子在正負兩極擴散和移動,就像100米賽跑一樣。我們希望跑道足夠?qū)?,不會相互擁擠。如何拓寬渠道?
為此,在負極石墨表面,CATL采用了“快離子環(huán)”技術(shù),相當于在石墨表面開辟了一條高速的跑道,大大加速了鋰離子在石墨層的嵌入。改性后的石墨具有快速充電和高能量密度的特點。
磷酸鐵鋰能快速充電嗎?
有人說磷酸鐵鋰不適合快速充電,原因是它的電導率不夠好,快速充電容易發(fā)熱。但這僅適用于純相磷酸鐵鋰材料,該材料經(jīng)晶粒細化、表面碳包覆、胞元摻雜后具有良好的離子和電子遷移率,適合快速充電。磷酸鐵鋰安全性高、熱穩(wěn)定性好、循環(huán)壽命長,是快速充電的理想選擇。對專家來說,這個問題有兩個方面。從材料上看,磷酸鐵鋰材料的固有電導率較低,僅為三元材料的1%,因此有必要對磷酸鐵鋰材料的電導率進行優(yōu)化,以滿足快速充電的需求。
專家表示,經(jīng)過CATL改造后,磷酸鐵鋰電池已不是“同樣的磷酸鐵鋰”,甚至優(yōu)于三元材料。在正極方面,CATL開發(fā)了“超導電子網(wǎng)絡(luò)”技術(shù),使磷酸鐵鋰的電導率達到三元材料的1000倍。
他指出,目前磷酸鐵鋰快速充電的電池循環(huán)性能優(yōu)于快速充電,從原理上講,循環(huán)性能與充電不存在矛盾。那么,為什么在傳統(tǒng)電池上使用快速充電周期不好呢?這是因為傳統(tǒng)的電池不是按照快速充電來設(shè)計的,當快速充電產(chǎn)生副產(chǎn)物或副反應(yīng)時,副反應(yīng)發(fā)生后,循環(huán)自然就變差了??焖傺b藥的動態(tài)問題一旦解決,其循環(huán)至少不會變壞。同時,快充電池不僅具有較高的動態(tài)性能,而且由于其能量密度比非快充電池略低,能量密度較低,因此具有較高的動態(tài)性能
















