В чем основная проблема сверхбыстрой зарядки аккумулятора power 2s lipo?

Руководство по чтению

В данной статье всесторонне рассматриваются факторы, влияющие на быструю зарядку 2s lipo аккумулятора, основные проблемы и решения быстрой зарядки от уровня материалов до системного уровня.

Введение в фон быстрой зарядки 2s lipo аккумуляторов

В последние годы, чтобы ограничить влияние изменения климата и загрязнения воздуха, ускоряется широкое использование 2s lipo аккумуляторов в чисто электрических транспортных средствах. Однако по сравнению с традиционными топливными автомобилями, тревога по поводу пробега 2s lipo аккумуляторов и длительное время зарядки стали основными проблемами, препятствующими развитию электромобилей. Поэтому улучшение возможностей быстрой зарядки стало общей целью развития производителей 2s lipo аккумуляторов и OEM.

Ссылаясь на быструю зарядку аккумулятора 2s lipo, в следующей статье представлено описание принципа зарядки и разрядки аккумулятора 2s lipo, и заинтересованные партнёры могут перейти по ссылке для просмотра:
Принцип зарядки и разрядки литий-полимерного аккумулятора 4s, обязательно храните его правильно!
Однако исследования показали, что зарядка при низкой температуре и высокой скорости приводит к ускоренному ухудшению ёмкости и выходной мощности аккумулятора; вопрос. В этой статье представлен обзор и обобщение существующей литературы, а также анализ ключевых технических ограничений на каждом уровне.

Классификация зарядки аккумуляторов 2s lipo для электромобилей

Классификация зарядки аккумуляторов 2s lipo для электромобилей включает переменный и постоянный ток, при этом зарядка постоянным током происходит быстрее. Tesla стала первой компанией, использующей быструю зарядку мощностью 120 кВт; Bosch в 2017 году представила план быстрой зарядки мощностью 350 кВт, который был реализован в "Taycan" в 2019 году. Поскольку напряжение аккумуляторного пакета 2s lipo для автомобилей составляет около 400 В, быстрая зарядка мощностью 350 кВт требует более высокого напряжения аккумуляторного пакета 2s lipo, чтобы избежать проблем с чрезмерным током и перегревом. Как Bosch "Taycan", так и концепт-кар Audi e-tron GT (зарядка до 350 кВт) оснащены аккумуляторным пакетом 2s lipo с напряжением 800 В. В декабре 2018 года совместная исследовательская группа BMW, Bosch и Siemens достигла быстрой зарядки в режиме CCS мощностью 450 кВт на двух тестовых автомобилях в Германии.

Ограничивающий фактор быстрой зарядки аккумулятора 2s lipo

Хотя исследования по повышению мощности зарядки аккумулятора 2s lipo для электромобилей достигли значительного прогресса, эти технологии быстрой зарядки не подходят для всех ситуаций. В зависимости от конкретных условий работы и среды зарядки электромобиля мощность зарядки будет постепенно снижаться в процессе непрерывной зарядки аккумулятора 2s lipo. Кроме того, в режиме быстрой зарядки из-за безопасности и других факторов аккумулятор 2s lipo обычно можно зарядить только до 80% мощности; при более высокой мощности скорость зарядки будет постепенно снижаться, чтобы избежать перезарядки.

Кроме того, мощность зарядки также зависит от системы управления аккумулятором 2s lipo (BMS).(Система управления аккумулятором Lipo 3s и её необходимость). Отрасль всё больше интересуется областью быстрой зарядки аккумуляторов, и необходимо понять этапы, определяющие скорость различных методов зарядки, и их влияние на срок службы аккумулятора 2s lipo. Цель этой работы — установить связь между микроскопическими процессами, свойствами материалов, конструкцией аккумулятора 2s lipo и пакета, а также оптимизацией стратегии зарядки с учётом многоуровневой и многодисциплинарной природы быстрой зарядки.

Принцип быстрой зарядки 2s lipo аккумулятора

Идеальный 2s lipo аккумулятор должен обладать долгим сроком службы, высокой плотностью энергии и высокой плотностью мощности, чтобы его можно было быстро заряжать и перезаряжать в любом месте и при любой температуре, удовлетворяя требованиям дальних поездок электромобилей. Однако между этими физическими свойствами существует компромисс, а влияние температуры материалов и оборудования определяет порог использования 2s lipo аккумулятора.

По мере снижения температуры как скорость зарядки, так и максимальное напряжение должны быть уменьшены для безопасности, что делает температуру ключевым ограничивающим фактором для быстрой зарядки. При этом с понижением температуры риск осаждения лития в 2s lipo аккумуляторе значительно возрастает. Хотя многие исследователи указывают, что осаждение лития в 2s lipo аккумуляторе часто происходит при температуре ниже 25 ℃, при высокой температуре, особенно при высокой скорости зарядки и плотности энергии (партнеры, не знакомые с плотностью энергии 2s lipo аккумулятора, могут ознакомиться с этой статьей: 1200mah lipo battry energy density improvement - cell density improvement), также часто происходит осаждение. Кроме того, связь между эффективностью быстрой зарядки и температурой также очень тесна. Эффективность зарядки зарядной станции мощностью 50 кВт при 25°C составляет 93%, а при -25°C — всего 39%. Это связано с тем, что BMS 2s lipo аккумулятора ограничивает номинальную мощность при низкой температуре.

Обычная литий-ионная батарея в основном состоит из графитового отрицательного электрода, положительного электрода из литий-металлического оксида, электролита, токосъемника и пористого сепаратора. При зарядке 2s lipo аккумулятора Li+ переносится с положительного электрода на отрицательный через электролит. Основные пути передачи следующие:
1) После твердых электродов;
2) через интерфейс электрод/электролит положительного и отрицательного электродов;
3) После электролита, включая сольватацию и десольватацию Li+.
Однако неправильные условия эксплуатации 2s lipo аккумулятора часто вызывают ряд побочных реакций, которые влияют на производительность и срок службы. Кроме того, скорость зарядки-разрядки, внутреннее сопротивление 2s lipo аккумулятора и поляризация батареи влияют на тепловые характеристики аккумулятора, такие как увеличение тепловыделения, снижение эффективности зарядки и безопасности и т.д.

Ключевые факторы быстрой зарядки аккумулятора 2s lipo

1) Отрицательный полюс аккумулятора 2s lipo

Многочисленные исследования показали, что деградация положительного электрода аккумулятора 2s lipo и рост пленки CEI на положительном электроде не влияют на скорость быстрой зарядки традиционной литий-ионной системы, поэтому основное внимание во время процесса зарядки уделяется отрицательному электроду.
При определённых условиях металлический литий может продолжать осаждаться в виде литиевых дендритов и даже прокалывать сепаратор, вызывая короткое замыкание в аккумуляторе 2s lipo. Факторы, влияющие на осаждение лития и структуру осадка, включают скорость диффузии ионов лития в аноде, градиент концентрации электролита на интерфейсе анода, осаждение металлических солей на токосъёмнике и побочные реакции на границе электрод/электролит.

Исследования показывают, что производительность отрицательного электрода во время осаждения лития в аккумуляторе 2s lipo можно объяснить влиянием тока в начале осаждения лития на поверхностную плотность и внутреннее сопротивление отрицательного электрода. Снижение внутреннего сопротивления B отрицательного электрода через конструкцию аккумулятора 2s lipo очень важно для улучшения способности к быстрой зарядке аккумулятора 2s lipo.

2) Температура быстрой зарядки аккумулятора 2s lipo

Кроме того, влияние температуры также очень важно. Слишком низкая или слишком высокая температура считается неблагоприятной для аккумулятора, но более высокая температура аккумулятора 2s lipo во время быстрой зарядки способствует его собственному балансу, особенно для аккумуляторов 2s lipo с высокой удельной энергией.

3) Толщина электрода аккумулятора 2s lipo

Влияние толщины электрода на производительность зарядки также требует внимания. Тонкие электроды часто считаются идеальными для транспорта ионов лития, и по мере утолщения электрода становится важно обеспечить достаточную концентрацию ионов лития на границе электрод/электролит для поддержания стабильности перенапряжения и снижения вероятности осаждения лития. Во время быстрой зарядки аккумуляторов с толстыми электродами соли лития могут осаждаться на токосъёмнике, что приводит к дисбалансу использования электрода и увеличению плотности тока на аноде сепаратора.

Итак, выше приведено полное содержание ключевых вопросов сверхбыстрой зарядки аккумулятора 2s lipo, предоставленное сегодня производителем аккумуляторов 2s lipo CNHL. Поймите, если вы хотите получить больше информации об аккумуляторах 2s lipo, вы можете ознакомиться со следующим:
Подробное объяснение материала катода аккумулятора 6s lipo