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鋰電池快充技術(shù),鋰電池快充能力的影響因素

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2020-06-02 11:23:25【

購(gòu)買者客戶買回二次充電鋰電池回去之后,不知道是用什么方法來(lái)進(jìn)行充電,一直很困惑,像手機(jī)鋰電池充電池通常情況下比較常用的是快充。快充,新能源物流車用于改善機(jī)械設(shè)備使用效率,新能源汽車用于解決行程焦慮,連續(xù)不斷逼近“加一箱油”的時(shí)間。有很大的變成標(biāo)配的趨勢(shì)。今天就一塊兒來(lái)挖一挖快充方法,還有各大出名品牌廠家使用的快充技術(shù),好的那今天我們就來(lái)看看鋰電池快充能力的影響因素。

鋰電池快充技術(shù)


充電多快都可以叫“快充”?我們充電的基本要求便是:


1.充電要快;


2.不要影響我電芯壽命;


3.要盡可能的節(jié)省成本,充電機(jī)放出來(lái)多少電,要盡可能的都充到我的電池里。


那么多快就可以叫快充了呢?并沒(méi)有什么標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)給出具體數(shù)值,我們暫且參考知名度最高的補(bǔ)貼政策中提及的數(shù)值門檻??斐涞幕A(chǔ)級(jí)是3C。事實(shí)上,在新能源汽車的補(bǔ)貼政策標(biāo)準(zhǔn)中,沒(méi)有提及快充的要求。從通常情況下新能源汽車的宣傳策劃數(shù)據(jù)資料中,都可以看到,大家通常情況下覺(jué)得三十分鐘充滿八十%已經(jīng)都可以作為快充的噱頭,拿出來(lái)宣傳策劃了,因此想必覺(jué)得新能源汽車的1.6C就可以是基礎(chǔ)級(jí)快充正常值。遵循這個(gè)思路,宣傳策劃15分鐘充滿八十%的,相當(dāng)于3.2C。


鋰電池間歇充電法主要包括變電流間歇充電法和變電壓間歇充電法。


1、變電流間歇充電法


變電流間歇充電法是由廈大陳體銜專家教授明確提出來(lái)的,它的特征 是將恒流充電改為限壓變電流間歇充電。如下圖所示,變電流間歇充電法的第一個(gè)環(huán)節(jié),先選用較大電流值對(duì)電池充電,在電池電壓達(dá)到截止電壓V0時(shí)停止充電,此時(shí)電池電壓明顯降低。維持一段停充時(shí)間后,選用減小的充電電流再次充電。當(dāng)電池電壓再次上升到截止電壓V0時(shí)停止充電,如此這般往復(fù)數(shù)次(通常情況下約為3~4次)充電電流將減小設(shè)定的截止電流值。然后進(jìn)入恒電壓充電階段,以恒定電壓對(duì)電池充電直到充電電流減小到下限值,充電完畢。變電流間歇充電法的主充階段在限定充電電壓條件下,選用了電流逐漸減小的間歇方式增加了充電電流,即加快了充電過(guò)程,縮短了充電時(shí)間??墒沁@種充電模式電路較為復(fù)雜、工程造價(jià)高,通常情況下只有在大功率快充時(shí)才考慮選用。


2.變電壓間歇充電


在變電流間歇充電法的基礎(chǔ)上,有些人又研究分析了變電壓間歇充電法。兩者之間的差別就在于第一個(gè)環(huán)節(jié)的充電過(guò)程,將間歇恒流換成間歇恒壓。恒壓間歇充電更符合最佳充電的充電曲線。在每一個(gè)恒壓充電階段,由于電壓恒定,充電電流自然而然遵循指數(shù)值規(guī)律下跌,符合電池電流可接受率隨著充電的進(jìn)行逐漸下跌的特征 。


3.Reflex快速充電法


Reflex快速充電方法,又被稱為反射充電方法或“打嗝”充電方法。該方法的每一個(gè)工作周期主要包括正向充電、反方向瞬間放電和停充3個(gè)階段。它在很大的程度上解決了電池極化現(xiàn)象,加快了充電速度。可是反方向放電會(huì)縮短鋰電池壽命。


主流廠家快充技術(shù)路線


寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司(廠家簡(jiǎn)稱:CATL)


相對(duì)于正極,寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)了“超電子網(wǎng)”技術(shù),導(dǎo)致磷酸鐵鋰具有優(yōu)異的電子導(dǎo)電性能;在負(fù)極石墨表面上,選用了“快離子環(huán)”技術(shù)修飾,修飾后的石墨兼顧超級(jí)快充和高能量密度的特性,快充時(shí)負(fù)極不再出現(xiàn)過(guò)量副產(chǎn)物,使其具備4-5C快充能力,實(shí)現(xiàn)10-15分鐘快充充電,并能保證系統(tǒng)級(jí)別70wh/kg以上的能量密度,實(shí)現(xiàn)一萬(wàn)次的循環(huán)壽命(話說(shuō)這個(gè)壽命蠻高的)。熱管理方面,其熱管理系統(tǒng),充分識(shí)別固定化學(xué)體系在不同溫度和SOC下的“健康充電區(qū)間”,極大拓寬鋰電池的運(yùn)營(yíng)溫度。


深圳市沃特瑪電池有限公司(廠家簡(jiǎn)稱:沃特瑪)


沃特瑪近期感覺(jué)不好,我們只論技術(shù)。沃特瑪使用的粒徑更小的磷酸鐵鋰,目前市場(chǎng)上普遍的磷酸鐵鋰粒徑在300~600nm之間,而沃特瑪只用100~300nm的磷酸鐵鋰,如此一來(lái)鋰離子將具有更快的移遷速度,可以更大倍率的電流進(jìn)行充放電。在電池以外的系統(tǒng)上,加強(qiáng)以熱管理系統(tǒng)和系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)。


微宏動(dòng)力系統(tǒng)(湖州)有限公司(廠家簡(jiǎn)稱:微宏動(dòng)力)


最早的時(shí)候,微宏動(dòng)力選擇了能承受快充大電流、具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰+多孔復(fù)合碳做負(fù)極材料;為了避免出現(xiàn)快充時(shí)高功率電流對(duì)電池安全性造成的威脅,微宏動(dòng)力結(jié)合不燃燒電解液、高孔隙率高透氣性隔膜技術(shù)以及STL智能熱控流體技術(shù),在實(shí)現(xiàn)電池快充時(shí)保障電池的安全性。2017年,其發(fā)布了新一代高能量密度電池,選用高容量高功率錳酸鋰正極材料,單體能量密度達(dá)到170wh/kg,實(shí)現(xiàn)15分鐘快充,目標(biāo)定位于兼顧壽命和安全問(wèn)題。


銀隆新能源股份有限公司(廠家簡(jiǎn)稱:珠海銀隆)


鈦酸鋰負(fù)極,寬工作溫度范圍和大充放電倍率著稱,具體技術(shù)方案,沒(méi)有明確數(shù)據(jù)資料顯示。展會(huì)上與相關(guān)工作人員溝通交流,據(jù)稱其快充已經(jīng)都可以實(shí)現(xiàn)10C,壽命兩萬(wàn)次。


鋰電池快充技術(shù)的發(fā)展前景


電動(dòng)汽車快充技術(shù),是歷史文化的方位或是稍縱即逝過(guò)眼云煙,實(shí)際上如今爭(zhēng)論不休,并沒(méi)有定論。作為解決行程焦慮的一個(gè)備選方案,它與電池能量密度和整體用車成本放在一個(gè)平臺(tái)去考量。能量密度與快充性能,在同一只電池中,都可以說(shuō)是不相容的兩個(gè)方位,不可兼得。電池能量密度的追求,目前看是主流。當(dāng)能量密度充足高,一輛車裝載電量充足大,充足避免出現(xiàn)說(shuō)白了“行程焦慮”,電池倍率充電性能的需求就會(huì)降低;與此同時(shí),電量大了,假如電池度電成本不夠低,因此是否要可丁可卯的購(gòu)買充足“不焦慮”的電量,就需要購(gòu)買者做出選擇,這么一想,快充就有存在的價(jià)值。另外一個(gè)角度,就是昨天提到的快充配套設(shè)施成本,這當(dāng)然是整個(gè)社會(huì)推電動(dòng)化的成本的一部分。



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