高出力 DC 充電用の一般的な急速充電。30 分で 80% の電力を充電できます。急速充電 DC 充電電圧は一般にバッテリー電圧よりも高くなります。では、リチウム電池の急速充電の技術的問題について、リチウム電池の急速充電にはどのようなリスクがあるのでしょうか?
リチウム電池の急速充電に伴うリスクは何ですか?
急速充電を実現する 3 つの基本的な方法は、電圧を一定に保ち、電流を増やすことです。電流を一定に保ち、電圧を上げます。電流と電圧を同時に増加させます。ただし、急速充電を真に実現するには、電流と電圧を改善するだけでなく、急速充電テクノロジーは、急速充電アダプターやインテリジェントな電源管理システムを含むシステムの完全なセットです。
長期の急速充電はリチウム電池の寿命に影響します。リチウム電池の急速充電は電池のサイクル寿命を犠牲にします。電池は電気化学反応を通じて発電する装置であるため、充電は逆化学反応の発生です。 、急速充電ではバッテリーに瞬間的に大電流が入力され、急速充電モードを頻繁に使用するとバッテリーの容量が減少し、バッテリーの充放電サイクル数が減少します。
リチウム電池の急速充電は、熱的影響、リチウムの析出、機械的影響という 3 つの影響をもたらします。
1. 急速充電を頻繁に行うと、バッテリーセルの分極が促進されます。
連続充電電流が大きいと、電極のイオン濃度が上昇し、分極が増加し、電池の端子電圧と充電電気量が直線的かつ直線的に対応できなくなります。同時に、大電流充電、内部抵抗の増加は、電解液の反応分解、ガス発生などの副作用によってもたらされるジュール発熱効果の増加につながり、一連の問題が発生し、危険因子が急激に増加し、影響が生じます。バッテリーの安全性を考慮すると、電力が供給されていないバッテリーの寿命は大幅に短くなるはずです。
2. 急速充電を頻繁に行うと、バッテリーコアが結晶化する可能性があります。
リチウム電池の急速充電は、リチウムイオンが急速に放電され、アノードに「泳ぐ」ことを意味します。これには、急速充電では埋め込まれたリチウム電位とリチウム析出電位がほぼ同じであるため、アノード材料に高速リチウム埋め込み容量が必要です。または低温条件では、樹枝状リチウムの形成表面にリチウムイオンが析出する場合があります。樹枝状リチウムはダイヤフラムを突き破り、二次損失を引き起こし、バッテリー容量を低下させます。リチウムの結晶が一定量に達すると、負極から隔膜まで成長し、電池がショートする危険性があります。
3. 急速充電を頻繁に行うとバッテリー寿命が短くなります
また、頻繁に充電するとバッテリー寿命の消耗が早まる傾向があり、バッテリーの動作の低下やバッテリー寿命の短縮などの問題を引き起こすこともあります。特に急速充電技術の追加後、初期段階の充電速度は非常に速いものの、プラグを抜くと100%まで充電されず、複数回の充電が必要となり、バッテリーのサイクル数が増加し、長期にわたって使用できなくなりました。このような方法を使用すると、バッテリーの活動が低下し、バッテリーの劣化が早まります。
高温はリチウム電池の劣化の最大の原因であり、高出力での急速充電は短時間でバッテリーを加熱します。非急速充電では出力は低いですが、単位時間あたりの発熱は低いですが、充電が必要です。電源投入時間が長くなります。このように、時間の経過とともにバッテリーの熱も蓄積されますが、充電中に発生する熱の差はバッテリーの劣化速度に差を生むほどではありません。
上記を要約すると、急速充電にはバッテリーに対する高い品質要件があり、バッテリー寿命の損失が大きくなり、安全率が大幅に低下するため、必要がないときはできるだけ充電しないようにする必要があると結論付けることができます。バッテリーを頻繁に急速充電するとバッテリーに損傷が生じますが、バッテリーセルの密度、材質、周囲温度、バッテリー管理システムの違いにより、急速充電中にバッテリーが受ける損傷の程度は異なります。
投稿日時: 2023 年 10 月 26 日