鋰電池快充的原理是什么？如何提升鋰離子電池的安全性？
來源：寶鄂實業(yè)
2021-09-23 17:09
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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，實際上快充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(yùn)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(jìn)行充電，使鋰電池的端電壓升高，當(dāng)達(dá)到充電系統(tǒng)設(shè)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(dāng)間歇達(dá)到另一個充電點(diǎn)時，再重新啟動充電，將這一過程反復(fù)進(jìn)行，當(dāng)電池內(nèi)部的鋰離子全部聚集到電池的正負(fù)電極，電池也就快速充滿了。
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)，同時要有非常可靠的熱穩(wěn)定性且耐高壓大電流。
如何提升鋰離子電池的安全性？
如何提升鋰離子電池的安全性？
1、提高電解液的安全性
電解液與正、負(fù)電極之間均存在很高的反應(yīng)活性，尤其在高溫下，為了提高電池的安全性，提高電解液的安全性是比較有效的方法之一。通過加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決電解液的安全隱患。
根據(jù)添加劑功能的不同，主要可以分為以下幾種：安全保護(hù)添加劑、成膜添加劑、保護(hù)正極添加劑、穩(wěn)定鋰鹽添加劑、促鋰沉淀添加劑、集流體防腐添加劑、增強(qiáng)浸潤性添加劑等。
2、提高電極材料的安全性
磷酸鐵鋰以及三元復(fù)合材料被認(rèn)為是成本低廉、“安全性優(yōu)良”的正極材料，有可能在電動汽車產(chǎn)業(yè)中普及應(yīng)用。對于正極材料，提高其安全性的常見方法為包覆修飾，如用金屬氧化物對正極材料進(jìn)行表面包覆，可以阻止正極材料與電解液之間的直接接觸，抑制正極物質(zhì)發(fā)生相變，提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低晶格中陽離子的無序性，以降低副反應(yīng)產(chǎn)熱。
對于負(fù)極材料，由于其表面的往往是鋰離子電池中最容易發(fā)生熱化學(xué)分解并放熱的部分，因此提高SEI膜的熱穩(wěn)定性是提高負(fù)極材料安全性的關(guān)鍵方法。通過微弱氧化、金屬和金屬氧化物沉積、聚合物或者碳包覆，可以提高負(fù)極材料熱穩(wěn)定性。
3、改善電池的安全保護(hù)設(shè)計
除了提高電池材料的安全性，商品鋰離子電池采用的許多安全保護(hù)措施，如設(shè)置電池安全閥、熱溶保險絲、串聯(lián)具有正溫度系數(shù)的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護(hù)電路、專用電池管理系統(tǒng)等，也是增強(qiáng)安全性的手段。
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