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锂离子电池快充技术有什么危险?

2021-07-22 02:30:16

随着人们生活节奏的加快,对锂电池充电的时间要求不断的缩减,在这样的背景下,锂离子电池快充技术应运而生,现在市场上很对锂电池都说自己的电池支持快充能力,但是却对快充技术可能带来的危险没有提及,那么锂离子电池快充技术有什么危险呢?

快充锂电池

锂电池的快充实现方法有三种基本方式:电压不变,提高电流;电流不变,提升电压;电压、电流均提高,在这些方法上还要配上一个合理的适配器,就是充电器。

完成上面的一套方法下来后,实现锂离子电池快充可能带来三个效应:热效应、析锂与机械效应

1、频繁快充加速了电池电芯的极化

当继续充电电流较大时,电极处的离子浓度升高,极化加剧,电池端电压无法与充入的电量/能量笔直线性比例地对应起来。同时大电流充电,内阻的增大会导致焦耳发热效应加剧带来副反应,如电解液的反应分分解、产生气体等一系列问题,危险系数骤然新增,对电池安全性造成影响,非使用专门电池材料生产制造的电池寿命必然会大幅缩短。

2、频繁快充可能导致电芯析晶

锂离子电池快充意味着锂离子快速脱出并“游向”负极,这时候就要负极材料具有快速的嵌锂能力,由于嵌锂电位和锂析出的电位差不多,在快充或低温条件下,锂离子可能会在表面析出形成枝晶锂。枝晶锂会刺穿隔膜造成Li二次损耗,降低电池容量。当锂晶体达到一定量后就会从负极向隔膜生长,造成电池短路的危险。

3、频繁快充会缩短电池寿命

频繁充电,也容易加速消耗电池的寿命,甚至导致电池活性降低,续航时间缩短等问题。尤其是在快充技术的加入后,虽然在前期充电的速度很快,但没有冲满至100%就拔线,造成多次充电,新增了电池的循环次数,长期这样使用就会降低电池的活性,从而加速电池的老化。

高温是锂离子电池老化的最大杀手,快充的高功率会使电池在短时间内升温,非快充虽然功率低、单位时间内发热低,但是要更长的通电时间。这样一来电池热量也会随时间而积累,充电过程中所萌生的热量差别不足以造成电池衰老速度的差异。

综合以上内容,我们可以总结出快充关于电池的质量要求很高,关于电池的寿命有较大的损失,安全系数会分明下降,因此没有必要的时候尽量少做。频繁的给电池进行快速充电会对电池造成伤害,但由于电池电芯密度、材料、环境温度以及电池管理系统的差异,电池在快充过程中的受伤害程度也不同。

4、快充可能会引发电池自燃或爆炸风险

目前大多数电池会针对依据电池的剩余电量、电池性能等因素设计合理的充电策略,通过调节充电功率,尽量减小快充对电池的伤害。因此用户偶尔用下快充,是不用过分担心会损坏电池的!

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