Generell hurtiglading for DC-lading med høy effekt, en halvtime kan fylles med 80 % av strømmen, og hurtiglading med DC-ladespenning er generelt høyere enn batterispenningen. Så hva er risikoene ved hurtiglading av litiumbatterier med tanke på de tekniske problemene ved hurtiglading av litiumbatterier?
Hva er risikoene forbundet med hurtiglading av litiumbatterier?
De tre grunnleggende måtene å realisere hurtiglading på er: holde spenningen konstant og øke strømmen; holde strømmen konstant og øke spenningen; og øke strømmen og spenningen samtidig. For å virkelig realisere hurtiglading er det imidlertid ikke bare mulig å forbedre strømmen og spenningen, men hurtigladeteknologi er et komplett sett med systemer, inkludert hurtigladeadaptere og intelligente strømstyringssystemer.
Langvarig hurtiglading påvirker levetiden til litiumbatterier. Hurtiglading av litiumbatterier går på bekostning av batteriets levetid. Fordi batteriet er en enhet som genererer elektrisitet gjennom elektrokjemiske reaksjoner, skjer lading som en omvendt kjemisk reaksjon, og hurtiglading vil føre til umiddelbar tilførsel av høy strøm til batteriet. Hyppig bruk av hurtiglademodus vil redusere batteriets kapasitet og dermed redusere antall lade- og utladingssykluser.
Hurtiglading av litiumbatterier gir tre effekter: termisk effekt, litiumutfelling og mekanisk effekt
1. Hyppig hurtiglading akselererer polariseringen av battericellen
Når den kontinuerlige ladestrømmen er stor, øker ionkonsentrasjonen ved elektroden, polarisasjonen øker, og batteripolspenningen kan ikke korrespondere direkte og lineært med mengden ladet elektrisitet. Samtidig vil økningen i indre motstand ved lading med høy strøm føre til økt Joule-oppvarmingseffekt forårsaket av bivirkninger, som for eksempel nedbrytning av elektrolyttreaksjoner, gassproduksjon og en rekke problemer. Risikofaktoren øker plutselig, påvirker batterisikkerheten og levetiden til ikke-drevne batterier vil forkortes betydelig.
2. Hyppig hurtiglading kan føre til krystallisering av batterikjernen
Hurtiglading av litiumbatterier betyr at litiumioner raskt utlades og "svømmer til" anoden, noe som krever at anodematerialet har rask litiuminnstøpningskapasitet. På grunn av det innebygde litiumpotensialet og litiumutfellingspotensialet er nesten det samme. Under hurtiglading eller lave temperaturforhold kan litiumioner utfelles på overflaten av dendrittisk litium og danne dendrittisk litium. Dendrittisk litium vil trenge gjennom membranen og forårsake sekundært tap, noe som reduserer batterikapasiteten. Når litiumkrystallen når en viss mengde, vil den vokse fra den negative elektroden til membranen, noe som forårsaker fare for kortslutning av batteriet.
3. Hyppig hurtiglading vil forkorte batterilevetiden
Hyppig lading har også en tendens til å akselerere uttømming av batterilevetiden, og til og med føre til problemer som redusert batteriaktivitet og kortere batterilevetid. Spesielt etter at hurtigladeteknologi ble lagt til, selv om ladehastigheten i tidlig stadium er veldig rask, lades ikke batteriet til 100 % ved frakobling, noe som resulterer i flere ladinger og øker antallet batterisykluser. Langvarig bruk av denne måten vil redusere batteriets aktivitet og dermed akselerere aldringen.
Høy temperatur er den største årsaken til aldring av litiumbatterier. Hurtiglading av høy effekt vil gjøre at batteriet varmes opp på kort tid. Ikke-hurtiglading, selv om strømmen er lav, har lav varme per tidsenhet, men krever lengre oppladingstid. På denne måten vil batteriets varme også akkumuleres over tid, og forskjellen i varme som genereres under lading er ikke nok til å forårsake en forskjell i batteriets aldringshastighet.
Oppsummert kan vi konkludere med at hurtiglading har høye kvalitetskrav til batteriet, har et større tap av batterilevetid, og sikkerhetsfaktoren vil bli betydelig redusert, så prøv å gjøre det så lite som mulig når det ikke er nødvendig. Hyppig hurtiglading av batteriet vil skade batteriet, men på grunn av forskjeller i batteriets celletetthet, materialer, omgivelsestemperatur og batteristyringssystem, vil batteriet bli utsatt for ulik grad av skade under hurtiglading.
Publisert: 26. oktober 2023