O carregamento rápido em carros elétricos prejudica as baterias?

Para a maioria dos usuários de veículos elétricos puros, o carregamento lento pode ser usado para uso diário, mas o tempo de carregamento é geralmente longo, geralmente cerca de 6 a 8 horas. Se o carregamento rápido for usado para carregar, ele pode ser carregado em 80% em 30 a 40 minutos, o que é relativamente conveniente. Se estiver dirigindo em rodovias, as estações de carregamento em áreas de serviço de alta velocidade são quase todas pilhas de carregamento rápido, que só podem ser reabastecidas por carregamento rápido. Ao comprar um carro, acredito que a maioria das vendas irá lembrá-lo, tente usar carga lenta, menos use carga rápida, carga rápida pode causar perdas para a bateria. Em seguida, Lao Wang lhe dará uma ciência popular sobre o problema da bateria de carregamento rápido.

Antes disso, um lembrete rápido: uma carga rápida não prejudica a bateria, mas cargas rápidas frequentes prejudicam a bateria em vez de cargas lentas.
Existem dois modos principais de carregamento para veículos elétricos: rápido (DC) e lento (AC). Em todo o processo de carregamento, existem diferentes correntes de carregamento padrão para diferentes baterias, por exemplo, para 3C (C é a capacidade da bateria AH, como a bateria 50ah 3C que carrega a corrente é 3*50 = 150A) o padrão da bateria do produto geralmente escolhe 0.1c ~ 0.5C; Para baterias de alta potência, a carga padrão é 1C. Normalmente, a carga lenta é para carregar com a corrente de carregamento padrão, e a carga rápida se refere ao carregamento com várias vezes maior do que a corrente de carregamento padrão para dezenas de vezes.

Carga rápida ou carga lenta é o processo de transferência de íons de lítio do eletrodo positivo para o eletrodo negativo da célula sob a ação de energia elétrica externa. A diferença entre carga rápida e carga lenta reside na velocidade de transferência do íon de lítio Li + no processo de carregamento. Podemos comparar o processo de carregamento de íons de lítio com o derramamento de cerveja. Quanto mais rápido você despeja a cerveja, mais rápido o copo enche, mas mais espuma há no copo. Por outro lado, quando preenchido até a borda, o copo é enchido até a borda com menos espuma e mais cerveja. A maior vantagem do carregamento rápido é economizar o tempo de carregamento, mas o carregamento rápido frequente causará certos danos à célula, não só afeta a vida útil da bateria, mas também afeta a segurança.

1. o carregamento rápido frequente acelera a polarização da célula da bateria

Em geral, no processo de carregamento de baterias de íon de lítio, a taxa de migração de Li + difusão dentro do eletrodo é muito pequena em comparação com o eletrólito, que é a etapa de controle da taxa de difusão de Li. Como a taxa de migração de Li dentro das partículas do eletrodo é muito menor do que a taxa de reação eletroquímica na superfície, o fenômeno de polarização da concentração do eletrodo é causado. A diferença de potencial entre os eletrodos positivos e negativos se desviará ainda mais do potencial de equilíbrio. Quando a corrente de carga contínua é grande, a concentração de íons no eletrodo aumenta e a polarização se intensifica, e a tensão terminal da bateria não pode ser diretamente proporcional à potência/energia carregada. Ao mesmo tempo, o aumento da resistência interna levará ao aumento do efeito de aquecimento joule e reações colaterais, como a decomposição da reação do eletrólito, produção de gás e uma série de problemas, o fator de risco aumenta repentinamente, o que afeta a segurança da bateria, E a vida da bateria sem energia será bastante encurtada.

2. O carregamento frequente e rápido pode levar à cristalização celular

Durante o processo de carregamento, nosso controle sobre os íons de lítio é realmente fraco. Só podemos garantir que os íons de lítio migrarão para a superfície negativa, mas não podemos garantir que os íons de lítio serão distribuídos uniformemente na superfície negativa. E no carregamento rápido da bateria de lítio significa que os íons de lítio rapidamente para fora e "nadar" para o ânodo, neste momento o material do ânodo precisa ter capacidade de incorporação de lítio rápida. Os materiais anódicos usados para carga rápida da bateria de lítio incluem material de carbono, titanato de lítio e alguns outros novos materiais. Para materiais de carbono, os íons de lítio são preferencialmente embutidos no grafite sob condições convencionais de carregamento, porque o potencial de incorporação de lítio é semelhante ao da precipitação de lítio. No entanto, sob a condição de carregamento rápido ou baixa temperatura, os íons de lítio podem precipitar na superfície e formar o dendrito de lítio (também conhecido como cristalização). O lítio dendrito pode perfurar o diafragma (SEI), causando perda secundária de Li e reduzindo a capacidade da bateria. Quando o cristal de lítio atinge umCerta quantidade, ele vai crescer a partir do eletrodo negativo para o diafragma, causando o risco de curto-circuito da bateria.

3. Resumir

Então, se você está constantemente carregando sua bateria com uma carga rápida, você está realmente machucando sua bateria. No entanto, devido à diferença de densidade da célula, material, temperatura ambiente e sistema de gerenciamento de bateria, o grau de dano das baterias no processo de carregamento rápido também é diferente. Atualmente, a maioria das baterias projeta estratégias de carregamento razoáveis de acordo com a energia restante da bateria, o desempenho da bateria e outros fatores. Ajustando o poder de carregamento, os danos à bateria causados pelo carregamento rápido podem ser minimizados. Portanto, os usuários ocasionalmente usam a carga rápida, não está muito preocupado com os danos da bateria!