半岛彩票:细说锂离子电池快速充电

　　电池快充的技术指标一般没有严格的定义，最常见的快充时间一般设定为10分钟(6C)，因为这是早期美国加州空气资源委员会(CARB)对电动汽车设定的快速充电时间。

　　快速充电后，电池所充的能量必须能使车辆再行驶至少95英里，大多数情况下，这意味着要充入一大部分能量(至少80%^90%)。但是对于大多数应用场景在15-20分钟(3C-4C倍率)充入50%-70%的电量是比较实际的方案。例如大多数智能手机所宣称的快速充电，也需要1小时才能充满全部电量(1C倍率)，并不是真正意义上的快速充电，未来快速充电真正的用武之地必然是在电动汽车领域，例如高速公路充电桩的建设领域。

　　电池快充技术一般有两种，一种是不改变电池设计，通过提高充电电压，充电功率P=U*I，提高电压U电流I也会相应的提高，从而达到快速充电的目的。这是一种简单粗暴的方法，在较高的充电电压作用下，必然会破坏电解液的稳定，长期采用这种快速充电技术，会导致电池寿命下降。

　　另一种方法是从电池结构上进行改进，采用快速充电结构设计，采用能够快速充电的原材料。这种设计的优点是在不改变充电电压的基础上，提高充电电流，从而实现快速充电。能够保证电池在长期快速充电过程中，电池的使用寿命寿命。但是这也会提高电池的成本，并牺牲一部分电池容量。

　　快速充电电池的设计首先要从正负极材料上着手，例如针对快速充放电开发的倍率型石墨材料，钴酸锂材料等，这些材料一般都具有颗粒粒径小，比表面积高等特点，能显著的降低电流密度，降低材料的极化，从而提高材料在大电流下充放电的能力。对于磷酸铁锂(LFP)和钛酸锂(LTO)材料，在达到充电限制电压后只有很少的一部分电量能够充入到电池中，在实验中两种材料的锂离子电池在高达8C的充电倍率下都表现出了良好的快速充电性能。特别是LTO电池，在无主动散热的情况一下，6C倍率下充电，电池温升为4.5℃，8C充电温升6.5℃。与镍钴锰材料电池相比，LTO电池在快充性能有着明显的优势。

　　快充电池电解液也需要针对性的倍率型电解液，这种电解液一般具有较高的锂盐浓度，从而减少在高倍率下造成浓差极化。电极极片设计上也会采用“轻薄化”的方案，通过降低涂布量来降低锂离子的扩散路径，有利于提高电池快速充电能力。同时为了降低极片的电阻，也会增加导电剂在的含量，从而降低电池的内阻，提高大电流充电能力。

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