Generell snabbladdning för högeffekts DC-laddning, en halvtimme kan fyllas med 80 % av effekten, och snabbladdning av DC-laddningsspänningen är generellt högre än batterispänningen. Så vilka är riskerna med snabbladdning av litiumbatterier med tanke på de tekniska problemen?
Vilka är riskerna med snabbladdning av litiumbatterier?
De tre grundläggande sätten att realisera snabbladdning är: hålla spänningen konstant och öka strömmen; hålla strömmen konstant och öka spänningen; och öka strömmen och spänningen samtidigt. För att verkligen realisera snabbladdning kan dock inte bara strömmen och spänningen förbättras, utan snabbladdningstekniken är en komplett uppsättning system, inklusive snabbladdningsadapter och intelligent strömhanteringssystem.
Långvarig snabbladdning påverkar litiumbatteriers livslängd. Snabbladdning av litiumbatterier sker på bekostnad av batteriets livslängd, eftersom batteriet är en enhet som genererar elektricitet genom elektrokemiska reaktioner. Laddning sker genom en omvänd kemisk reaktion. Snabbladdning sker genom att batteriet omedelbart matas med hög ström. Frekvent användning av snabbladdningsläge minskar batteriets kapacitet och antalet laddnings- och urladdningscykler.
Snabbladdning av litiumbatterier ger tre effekter: termisk effekt, litiumutfällning och mekanisk effekt
1. Frekvent snabbladdning accelererar battericellens polarisering
När den kontinuerliga laddningsströmmen är stor ökar jonkoncentrationen vid elektroden, polarisationen ökar och batteripolspänningen kan inte direkt och linjärt motsvara den laddade mängden elektricitet. Samtidigt kommer laddning med hög ström, en ökning av det inre motståndet, att leda till ökad Joule-värmeeffekt, vilket orsakar biverkningar som sönderfall av elektrolytreaktioner, gasbildning och en rad problem. Riskfaktorn ökar plötsligt, vilket påverkar batterisäkerheten och livslängden för icke-drivna batterier kommer att förkortas avsevärt.
2. Frekvent snabbladdning kan leda till kristallisering av batterikärnan
Snabbladdning av litiumbatterier innebär att litiumjoner urladdas snabbt och "simmar till" anoden, vilket kräver att anodmaterialet har snabb litiuminbäddningskapacitet. På grund av att den inbäddade litiumpotentialen och litiumutfällningspotentialen är nästan densamma, kan litiumjoner vid snabbladdning eller låga temperaturer fällas ut på ytan av dendritiskt litium och bilda dendritiskt litium. Dendritiskt litium kommer att tränga igenom membranet och orsaka sekundärförlust, vilket minskar batteriets kapacitet. När litiumkristallen når en viss mängd kommer den att växa från den negativa elektroden till membranet, vilket orsakar risk för kortslutning i batteriet.
3. Frekvent snabbladdning förkortar batteriets livslängd
Frekvent laddning tenderar också att påskynda batteriets förbrukningstid, och till och med leda till problem som minskad batteriaktivitet och kortare batteritid. Särskilt efter tillägget av snabbladdningsteknik, även om laddningshastigheten i det tidiga skedet är mycket snabb, laddas den inte till 100 % vid urkoppling, vilket resulterar i upprepade laddningar och ökar antalet battericykler. Långvarig användning av detta sätt kommer att minska batteriets aktivitet och därigenom påskynda batteriets åldrande.
Hög temperatur är den största orsaken till åldrande av litiumbatterier. Snabbladdning av hög effekt gör att batteriet värms upp på kort tid. Vid låg effekt och låg värme per tidsenhet behöver batteriet en längre tid att ladda. På så sätt ackumuleras även värmen från batteriet över tid, och skillnaden i värme som genereras under laddningen är inte tillräcklig för att orsaka en skillnad i batteriets åldrandehastighet.
Sammanfattningsvis kan vi dra slutsatsen att snabbladdning har höga kvalitetskrav på batteriet, har en större förlust av batteritid och säkerhetsfaktorn kommer att minskas avsevärt, så försök att göra det så lite som möjligt när det inte är nödvändigt. Frekvent snabbladdning av batteriet kommer att skada batteriet, men på grund av skillnader i batteriets celldensitet, material, omgivningstemperatur och batterihanteringssystem, drabbas batteriet av olika grader av skador under snabbladdning.
Publiceringstid: 26 oktober 2023