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电池知识

磷酸铁锂电池能快速充电吗?

来源:宝鄂实业    2019-12-25 17:07    点击量:
磷酸铁锂电池快速充电技术,磷酸铁锂能否快速充电?快速充电作为新能源汽车发展最重要的技术途径,在缓解行驶里程焦虑、缩短充电时间等方面具有显著效果。因此,它已成为许多汽车公司和电池公司的市场选择。快速充电技术的核心是通过化学系统的设计,在不影响电池寿命和安全的前提下,加速锂离子在正极和负极中的移动速度。许多快速充电技术都围绕这一点进行了优化。那么磷酸铁锂能快速充电吗?什么是磷酸铁锂电池快速充电技术?
 
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磷酸铁锂电池快速充电技术
 
快速充电和慢速充电是相对的概念。业界普遍认为,电动汽车快速充电是指充电电流大于1.6c的充电方式,即从0%充电到80%充电耗时不到30分钟的技术。如果我们把磷酸铁锂电池比作摇椅,摇椅的两端就是电池的两极,锂离子就像一个优秀的运动员一样,在摇椅的两端来回运动。充电时,锂离子在电池正极上形成,所产生的锂离子通过电解液移动到负极上。作为负极的碳是分层的,有许多微孔供到达负极的锂离子嵌入。锂离子嵌入越多,充电容量越大。在快速充电时,锂离子需要瞬间加速进入阴极。这对阴极快速接收锂离子的能力提出了挑战。当普通化学系统中的电池快速充电时,负极会产生副产物,影响电池的循环和稳定性。
 
因此,磷酸铁锂电池快速充电技术的核心是通过化学系统和设计优化,在不影响电池寿命和可靠性的前提下,加速锂离子在正极和负极的运动速度。锂离子在正负两极扩散和移动,就像100米赛跑一样。我们希望跑道足够宽,不会相互拥挤。如何拓宽渠道?
 
为此,在负极石墨表面,CATL采用了“快离子环”技术,相当于在石墨表面开辟了一条高速的跑道,大大加速了锂离子在石墨层的嵌入。改性后的石墨具有快速充电和高能量密度的特点。
 
磷酸铁锂能快速充电吗?
 
有人说磷酸铁锂不适合快速充电,原因是它的电导率不够好,快速充电容易发热。但这仅适用于纯相磷酸铁锂材料,该材料经晶粒细化、表面碳包覆、胞元掺杂后具有良好的离子和电子迁移率,适合快速充电。磷酸铁锂安全性高、热稳定性好、循环寿命长,是快速充电的理想选择。对专家来说,这个问题有两个方面。从材料上看,磷酸铁锂材料的固有电导率较低,仅为三元材料的1%,因此有必要对磷酸铁锂材料的电导率进行优化,以满足快速充电的需求。
 
专家表示,经过CATL改造后,磷酸铁锂电池已不是“同样的磷酸铁锂”,甚至优于三元材料。在正极方面,CATL开发了“超导电子网络”技术,使磷酸铁锂的电导率达到三元材料的1000倍。
 
他指出,目前磷酸铁锂快速充电的电池循环性能优于快速充电,从原理上讲,循环性能与充电不存在矛盾。那么,为什么在传统电池上使用快速充电周期不好呢?这是因为传统的电池不是按照快速充电来设计的,当快速充电产生副产物或副反应时,副反应发生后,循环自然就变差了。快速装药的动态问题一旦解决,其循环至少不会变坏。同时,快充电池不仅具有较高的动态性能,而且由于其能量密度比非快充电池略低,能量密度较低,因此具有较高的动态性能