問
動力蓄電池的充電速度受什么限制?
動力蓄電池的充電速度受多種因素限制。
首先是電池本身,其承受能力是關(guān)鍵。如果電池在接受充電能力方面有短板,那充電速度就快不起來,且大容量電池充電時(shí)間通常更長。
充電過程本質(zhì)是電池內(nèi)部氧化還原反應(yīng),鋰離子從負(fù)極脫出穿過隔膜和電解質(zhì)到達(dá)正極,擴(kuò)散速度決定充電速度。
電流過大雖理論上能加快充電,但會導(dǎo)致電子-離子運(yùn)脫節(jié),影響電池性能和壽命,甚至有起火爆炸危險(xiǎn),所以不趕時(shí)間時(shí)建議慢充。
鋰離子擴(kuò)散速度與溫度和正極材料結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。溫度方面,過高或過低都不行,過高會降低電池壽命和安全性,過低會導(dǎo)致金屬鋰沉積造成短路,像磷酸鐵鋰電池在低溫下容量會大幅下降,北方冬季電動車要有加熱功能,這會增加耗電。
材料方面,不同材料擴(kuò)散能力差別大,像鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、NCM、NCA等都是性能不錯(cuò)的正極材料,后兩者是當(dāng)下性能最好、應(yīng)用較廣的。
充電設(shè)備也有限制,充電樁輸出功率越大充電時(shí)間越短,但功率不是無限提高的。交流充電樁普適性強(qiáng),多采用 220V 交流充電,電流一般 16A 或 32A,充電速度慢。
除最大充電速率瓶頸外,不同荷電狀態(tài)下電池能承受的充電速率也有差別,一般 SOC 達(dá)到 90%以上時(shí)內(nèi)阻明顯上升,充電速率放慢。
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