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聚合物锂电池快充技术

  在这个快节奏的时代,无论做什么都要讲究效率。在长期无法发明更好的替代品的情况下,聚合物锂电池的快速充电成为了一个暂时的解决方案。一般快充都是大功率DC充电,半小时可以充到电池容量的80%。快充DC充电的电压一般高于电池电压。那么聚合物锂快充技术会带来什么样的风险呢?


  聚合物锂电池快速充电技术。


  实现手机快速充电的基本方式有三种:保持电压恒定,增加电流;(2)恒流,增加电压;电压和电流均增加。但是,要实现快速充电,不仅需要增加电流和电压,而且快速充电技术是一整套系统,包括快速充电适配器和智能电源管理系统。


  长期快充肯定会影响聚合物锂电池的寿命。锂电池的快速充电是以牺牲电池的循环寿命为代价的,因为电池是通过电化学反应产生电能的装置,充电是反向化学反应,而快速充电会瞬间向电池输入大电流。频繁使用快充模式会降低电池的还原能力,减少电池充放电的循环次数。


  聚合物锂电池快速充电的技术风险


  聚合物锂电池的快充带来三个效应:热效应、锂分离和机械效应。


  1.频繁快速的充电加速了电池单元的极化。


  当持续充电电流较大时,电极处离子浓度增加,极化加剧,电池端电压无法直接线性对应充电功率/能量。同时,在大电流充电时,内阻的增大会导致焦耳热效应的加剧,从而引发电解质反应分解、产气等一系列副反应。危险系数会突然增大,对电池的安全性产生影响,非动力电池的寿命必然会大大缩短。


  2.频繁快速充电可能导致电池结晶。


  聚合物锂电池的快速充电意味着锂离子快速退出并“游”向负极。此时,负极材料需要具有快速的嵌锂能力。由于嵌锂的电位与析出锂的电位相似,在快充或低温条件下,锂离子可能会在表面析出形成树枝状锂。树枝状锂会刺穿隔膜,造成锂二次损失,降低电池容量。当锂晶体达到一定量时,会从负极向隔膜生长,造成电池短路的危险。


  3.频繁快速充电会缩短电池寿命。


  频繁充电也会加速电池寿命的消耗,甚至会导致电池活性下降、电池寿命缩短等问题。尤其是快充技术加入后,虽然前期充电速度很快,但导线在达到100%之前就被拔出,导致多次充电,增加了电池的循环次数。长期使用这种技术会降低电池的活性,加速电池的老化。


  高温是聚合物锂电池老化的最大杀手快充的高功率会让电池在短时间内发热。虽然非快充功率低,单位时间发热低,但需要更长的通电时间。这样,电池的热量会随着时间积累,充电时产生的热量差异不足以造成电池老化速度的差异。综上所述,我们可以得出结论,快速充电对锂聚合物的质量有很高的要求,会对电池的寿命造成很大的损失,安全系数会明显降低,因此在没有必要的时候应该尽可能少地进行。频繁快速的电池充电会对电池造成损坏。但由于电芯密度、材料、环境温度和电池管理系统的不同,快速充电时电池的损坏程度也不同。