簡(jiǎn)述鋰離子電池快速充電
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-02 10:16
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快速充電電池的設(shè)計(jì)首先要從正負(fù)極材料上著手，例如針對(duì)快速充放電開發(fā)的倍率型石墨材料，鈷酸鋰材料等，這些材料一般都具有顆粒粒徑小，比表面積高等特點(diǎn)，能顯著的降低電流密度，降低材料的極化，從而提高材料在大電流下充放電的能力。對(duì)于磷酸鐵鋰(LFP)和鈦酸鋰(LTO)材料，在達(dá)到充電限制電壓后只有很少的一部分電量能夠充入到電池中，在實(shí)驗(yàn)中兩種材料的鋰離子電池在高達(dá)8C的充電倍率下都表現(xiàn)出了良好的快速充電性能。特別是LTO電池，在無主動(dòng)散熱的情況一下，6C倍率下充電，電池溫升為4.5℃，8C充電溫升6.5℃。與鎳鈷錳材料電池相比，LTO電池在快充性能有著明顯的優(yōu)勢(shì)。
電池快充技術(shù)一般有兩種，一種是不改變電池設(shè)計(jì)，通過提高充電電壓，充電功率P=U*I，提高電壓U電流I也會(huì)相應(yīng)的提高，從而達(dá)到快速充電的目的。這是一種簡(jiǎn)單粗暴的方法，在較高的充電電壓作用下，必然會(huì)破壞電解液的穩(wěn)定，長期采用這種快速充電技術(shù)，會(huì)導(dǎo)致電池壽命下降。
另一種方法是從電池結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，采用快速充電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用能夠快速充電的原材料。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是在不改變充電電壓的基礎(chǔ)上，提高充電電流，從而實(shí)現(xiàn)快速充電。能夠保證電池在長期快速充電過程中，電池的使用壽命壽命。但是這也會(huì)提高電池的成本，并犧牲一部分電池容量。
快充電池電解液也需要針對(duì)性的倍率型電解液，這種電解液一般具有較高的鋰鹽濃度，從而減少在高倍率下造成濃差極化。電極極片設(shè)計(jì)上也會(huì)采用“輕薄化”的方案，通過降低涂布量來降低鋰離子的擴(kuò)散路徑，有利于提高電池快速充電能力。同時(shí)為了降低極片的電阻，也會(huì)增加導(dǎo)電劑在的含量，從而降低電池的內(nèi)阻，提高大電流充電能力。
