鋰離子電池快充會引起的三種反應
2021-01-30 北京方向星恒科技有限公司
1、頻繁的快速充電加速了電池芯的極化
當連續充電電流較大時,電極上的離子濃度增加,極化加劇,鋰離子電池的端電壓不能與電荷/能量成線性比例直接對應。同時,大電流充電時,內阻的增大會導致焦耳發熱效應加劇的副反應,如電解液反應分解、產氣等一系列問題,危險因素驟然增大,對電池的安全性、非動力型電池的壽命都會產生影響大大縮短了。
2、頻繁快速充電可能導致電池結晶
鋰離子電池的快速充電意味著鋰離子迅速釋放并“游動”到負極,這就要求正極材料具有快速嵌鋰能力。由于鋰的包埋電位與鋰沉淀的包埋電位相似,在快速充電或低溫條件下,鋰離子可能在表面沉淀形成樹枝狀鋰。樹枝狀鋰會穿透薄膜,造成鋰的二次損失,降低電池容量。當鋰晶體達到一定數量時,它們會從陰極生長到隔膜,從而造成電池短路的風險。
3、頻繁快速充電會縮短電池壽命
頻繁充電也容易加速鋰離子電池壽命的消耗,甚至導致電池活性降低、電池壽命縮短等問題。特別是加入快速充電技術后,雖然充電初期速度很快,但充電到百分百時沒有拔出,造成多次充電,增加了電池的循環次數。長期使用這種技術會降低電池的活性,從而加速電池的老化。
高溫是鋰鋰離子電池老化的殺手。快速充電的高功率會使電池在短時間內發熱。非快速充電雖然功率低,單位時間熱量低,但需要較長的通電時間。因此,電池熱量也會隨著時間的推移而累積,充電過程中產生的熱量差異不足以造成電池老化率的差異。
綜上所述,快速充電對電池的質量要求很高,對電池的壽命損失很大,安全系數也會大大降低,所以在不需要的時候盡量少充電。電池頻繁快速充電會對電池造成損壞,但由于鋰離子電池芯密度、材料、環境溫度和電池管理系統的不同,電池在快速充電過程中的損壞程度也不同。
目前大多數鋰離子電池都會根據電池剩余電量、電池性能等因素設計合理的充電策略。通過調整充電功率,可以將快速充電對電池造成的損壞降到底端。因此,如果偶爾使用快速充電,用戶不必過于擔心損壞電池!