Método de carga rápida para batería de iones de litio

El nuevo automóvil en el mercado me refiero a los vehículos eléctricos, a menudo presentados de esta manera: "Carga rápida, carga del 80% en media hora, 200 kilómetros de duración de la batería, ¡resuelve completamente tu ansiedad por el kilometraje!" Carga rápida, los vehículos comerciales lo usan para mejorar la eficiencia de uso del equipo, el automóvil de pasajeros lo usa para resolver la ansiedad por el kilometraje y se acerca constantemente al momento de "agregar un tanque de aceite". Existe una tendencia a convertirse en un estándar. Hoy, exploremos los métodos de carga rápida y el origen del método.

¿Qué tan rápido se puede cargar "carga rápida"?

El atractivo básico de nuestra carga:

1) La carga debe ser rápida;

2) No afecte la vida útil de mi batería;

3) Trate de ahorrar dinero, cuánta electricidad emite el cargador e intente cargarlo en mi batería.

Entonces, ¿qué tan rápido se puede llamar carga rápida? No existe literatura estándar para dar valores específicos, vamos a referirnos al umbral numérico mencionado en la política de subsidios más conocida por el momento. La siguiente tabla muestra los estándares de subsidio de 2017 para autobuses de nueva energía. Como puede ver, el nivel de entrada para la carga rápida es 3C. De hecho, en la norma de subvenciones para turismos, no se menciona el requisito de carga rápida. A partir de los materiales publicitarios de los turismos en general, podemos ver que todo el mundo piensa en general que el 30% de los 30 minutos es suficiente para ser utilizado como un truco de llenado rápido, y se publicita. Entonces creo que el 1.6C del automóvil de pasajeros puede ser un rápido de nivel de entrada. Complete el valor de referencia. Según esta idea, la propaganda durante 15 minutos está llena en un 80%, lo que equivale a 3,2 ° C.

¿Dónde está el cuello de botella de la carga rápida?

En el contexto de la carga rápida, las partes relevantes se clasifican según temas físicos, incluidas baterías, cargadores e instalaciones de distribución de energía.

Hablamos de la carga rápida y pensamos directamente si la batería tendrá problemas. De hecho, antes de que la batería tenga un problema, el primer problema es el cargador y la línea de distribución. Nos referimos a la pila de carga de Tesla, que se llama pila supercargada, que tiene una potencia de 120 kW. Según los parámetros del Tesla ModelS85D, 96s75p, 232.5Ah, el 403V más alto, su 1.6C corresponde a la potencia máxima requerida de 149.9kW. Desde aquí, podemos ver que para vehículos eléctricos puros de larga duración, 1.6C o 30 minutos llenos del 80% ya ha probado la pila de carga.

En el estándar nacional, no está permitido configurar directamente la estación de carga directamente en la red eléctrica residencial original. El consumo de energía de una pila de llenado rápido ha superado el consumo de electricidad de decenas de hogares. Por lo tanto, la estación de carga necesita configurar un transformador de 10kV separado, y la red de distribución de un área no tiene margen para agregar más subestaciones de 10kV.

Luego diga la batería. Si la batería puede soportar los requisitos de carga de 1.6C o 3.2C se puede ver tanto desde una perspectiva macro como micro.

Teoría macroscópica de carga rápida

La razón por la que esta sección se denomina "teoría macroscópica de carga rápida" es porque la determinación directa de la capacidad de carga rápida de la batería es la naturaleza de los materiales positivos y negativos dentro de la batería de litio, la microestructura, la composición del electrolito, los aditivos, las propiedades del diafragma, etc. En el nivel micro, nos apartamos temporalmente y nos colocamos fuera de la batería para ver cómo se puede cargar rápidamente la batería de litio.

La batería de litio tiene una corriente de carga óptima

En 1972, el científico estadounidense JAMas propuso que la batería tiene la mejor curva de carga y la ley de su Maestro durante la carga. Cabe señalar que esta teoría se propone para baterías de plomo-ácido, y la condición límite para definir la corriente de carga máxima aceptable es que la producción de una pequeña cantidad de gas de reacción secundaria está obviamente relacionada con el tipo de reacción específico.

Pero el sistema tiene la idea de una solución óptima, pero es de aplicación universal. Específicamente para las baterías de litio, se pueden redefinir las condiciones límite que definen su corriente máxima aceptable. Según las conclusiones de algunas publicaciones de investigación, el valor óptimo sigue siendo una tendencia de curva similar a la ley de Maas.

Vale la pena señalar que la condición límite de corriente de carga máxima aceptable de una batería de litio requiere no solo los factores de la celda de la batería de litio, sino también los factores de nivel del sistema. Por ejemplo, la capacidad de disipación de calor es diferente y la corriente de carga máxima aceptable del sistema es diferente. . Luego, continuaremos discutiéndolo sobre esta base por el momento.

La descripción de la fórmula del teorema de Mas:

I = I0 * e ^ αt

Donde: I0 es la corriente de carga inicial de la batería; α es la tasa de aceptación de carga; t es el tiempo de carga. Los valores de I0 y α están relacionados con el tipo, estructura y antigüedad de la batería.

En la actualidad, la investigación sobre el método de carga de la batería se basa principalmente en la curva de carga óptima. Como se muestra en la figura siguiente, si la corriente de carga excede esta curva de carga óptima, no aumentará la velocidad de carga, sino que también aumentará la salida de gas de la batería; si es menor que esta curva de carga óptima, no dañará la batería, pero prolongará la carga. Tiempo, reduce la eficiencia de carga.

La elaboración de esta teoría consta de tres niveles, que son para las tres leyes de Mas:

1 Para cualquier corriente de descarga dada, la relación de aceptación de corriente α de la batería es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la capacidad descargada por la batería;

2 para cualquier cantidad dada de descarga, α es proporcional al logaritmo de la corriente de descarga Id;

3 Después de que las baterías se descargan a diferentes velocidades de descarga, su corriente de carga final permitida (aceptación) es la suma de las corrientes de carga permitidas a las velocidades de descarga respectivas.

El teorema anterior también es la fuente del concepto de aceptación de carga. Primero, comprenda qué es la receptividad de carga. No existe una definición de funcionario unificado. Según tengo entendido, la capacidad de carga es la corriente máxima que puede cargar una batería recargable con una cierta cantidad de carga en determinadas condiciones ambientales. El significado aceptable es que no producirá reacciones secundarias indeseables y no afectará negativamente la vida útil y el rendimiento de la batería.

Entonces comprenda las tres leyes. La primera ley, después de que la batería emite una cierta cantidad de energía, su aceptación de carga está relacionada con la carga actual. Cuanto menor sea el cargo, mayor será la aceptación del cargo. En la segunda ley, durante el proceso de carga, se produce una descarga de pulso, lo que ayuda a la batería a aumentar el valor de corriente aceptable en tiempo real. En la tercera ley, la capacidad de aceptación de carga se ve afectada por la superposición de las condiciones de carga y descarga antes del tiempo de carga.

Si la teoría de Maas también es aplicable a las baterías de litio, la carga por pulsos inversos (en adelante denominada específicamente método de carga rápida Reflex) se puede utilizar como contrapunto para explicar la supresión del aumento de temperatura además del ángulo de despolarización y el apoyo del método de pulsos. Además, el verdadero uso de la teoría de Mas es el método de carga inteligente, que rastrea los parámetros de la batería, de modo que el valor de la corriente de carga siempre cambia de acuerdo con la curva máser de la batería de litio, de modo que la eficiencia de carga se maximiza dentro del margen de seguridad.

Método de carga rápida común

Hay muchas formas de cargar baterías de litio. Para los requisitos de carga rápida, los métodos principales incluyen carga por pulsos, carga Reflex y carga inteligente. Diferentes tipos de baterías, los métodos de carga aplicables no son exactamente los mismos y no se hace una distinción específica en la sección de métodos.

Carga por pulsos

Este es un método de carga por pulsos de la literatura. La fase de pulso se establece después de que la carga alcanza el voltaje límite superior de 4,2 V y continúa por encima de 4,2 V. Por el momento, no se menciona la racionalidad de su configuración de parámetros específicos, y existen diferencias entre los diferentes tipos de baterías. Prestamos atención al proceso de implementación del pulso.

La siguiente es una curva de carga de impulsos, que incluye principalmente tres fases: precarga, carga de corriente constante y carga de impulsos. La batería se carga con una corriente constante durante la carga de corriente constante, y parte de la energía se transfiere al interior de la batería. Cuando el voltaje de la batería sube al voltaje límite superior (4.2V), se ingresa al modo de carga por pulsos: la batería se carga intermitentemente con una corriente de pulso de 1C. Durante un tiempo de carga constante Tc, el voltaje de la batería seguirá aumentando y el voltaje disminuirá lentamente cuando se detenga la carga. Cuando el voltaje de la batería cae al voltaje límite superior (4,2 V), la batería se carga con el mismo valor de corriente y se inicia el siguiente ciclo de carga, de modo que la batería está completamente cargada hasta que esté completamente cargada.

Durante el proceso de carga por pulsos, la velocidad de caída de voltaje de la batería disminuirá gradualmente y el tiempo de parada T0 será más largo. Cuando el ciclo de trabajo de carga de corriente constante es tan bajo como 5% a 10%, se considera que la batería está llena y se termina la carga. En comparación con el método de carga convencional, la carga por pulsos se puede cargar con una gran corriente, y la polarización de concentración y la polarización óhmica de la batería se eliminan durante el período de apagado, de modo que la carga de la siguiente ronda se realiza con mayor suavidad y la velocidad de carga es rápida. El cambio de temperatura es pequeño y tiene poco efecto en la duración de la batería, por lo que actualmente se usa ampliamente. Pero sus deficiencias son obvias: se requiere una fuente de alimentación con una función de corriente limitada, lo que aumenta el costo del método de carga por pulsos.

Método de carga intermitente

El método de carga intermitente de la batería de litio incluye un método de carga intermitente de corriente variable y un método de carga intermitente de voltaje variable.

1) Método de carga intermitente de corriente variable

El método de carga intermitente de corriente variable fue propuesto por Tixian Chen, profesor de la Universidad de Xiamen. Se caracteriza por cambiar la carga de corriente constante para limitar el voltaje y la carga intermitente de corriente. Como se muestra en la figura siguiente, en la primera etapa del método de carga intermitente de corriente variable, la batería se carga con un valor de corriente mayor y la carga se detiene cuando el voltaje de la batería alcanza el voltaje de corte V0, momento en el que el voltaje de la batería cae bruscamente. Después de mantener un período de carga hacia abajo, continúe cargando con una corriente de carga reducida. Cuando el voltaje de la batería sube de nuevo al voltaje de corte V0, la carga se detiene y el movimiento alternativo varias veces (generalmente alrededor de 3 a 4 veces) la corriente de carga disminuirá el valor de la corriente de activación. Luego ingrese a la fase de carga de voltaje constante, cargue la batería a un voltaje constante hasta que la corriente de carga disminuya al valor límite inferior y la carga finalice.

En la fase de carga principal del método de carga intermitente de corriente variable, bajo la condición de limitar el voltaje de carga, la corriente de carga aumenta gradualmente utilizando el modo intermitente en el que la corriente se reduce gradualmente, es decir, el proceso de carga se acelera, y el tiempo de carga se acorta. Sin embargo, este circuito de modo de carga es relativamente complicado y costoso, y generalmente se considera solo cuando se carga a una potencia alta.

2) Carga intermitente de voltaje variable

Sobre la base del método de carga intermitente de corriente variable, se ha estudiado un método de carga intermitente de voltaje variable. La diferencia entre los dos es el proceso de carga en la primera etapa, que reemplaza la corriente constante intermitente con presión constante intermitente. Comparando las figuras (a) y (b) anteriores, se puede ver que la carga intermitente de voltaje constante está más en línea con la curva de carga de la mejor carga. En cada fase de carga de voltaje constante, debido al voltaje constante, carga de electricidad

El flujo naturalmente disminuye de acuerdo con la ley exponencial, lo que es consistente con el hecho de que la tasa aceptable de corriente de la batería disminuye gradualmente con el progreso de la carga.

Método de carga rápida réflex

El método de carga rápida Reflex también se conoce como el método de carga reflectante o el método de carga "hipo". Cada ciclo de trabajo del método incluye tres etapas de carga directa, descarga instantánea inversa y apagado. Resuelve en gran medida el fenómeno de la polarización de la batería y acelera la carga. Pero la descarga inversa acortará la vida útil de la batería de litio.

Como se muestra en la figura anterior, en cada ciclo de carga, el Tc del tiempo de carga actual de 2C es de 10 s, luego el tiempo de carga es de 0,5 s Tr1, el tiempo de descarga inversa es de 1 s Td y el tiempo de carga es de 0,5 s. Tr2, el tiempo de cada ciclo de carga es de 12 s. A medida que avanza la carga, la corriente de carga se reducirá gradualmente.

Método de carga inteligente

La carga inteligente es un método de carga más avanzado. Como se muestra en la figura siguiente, el principio principal es aplicar la tecnología de control du / dt y di / dt para verificar el estado de carga de la batería al verificar el incremento de voltaje y corriente de la batería. La batería de seguimiento dinámico es aceptable. La corriente de carga es tal que la corriente de carga siempre está cerca de la curva de carga máxima aceptable de la batería. Este tipo de método inteligente generalmente combina tecnologías de algoritmos avanzados como la red neuronal y el control difuso para realizar la optimización automática del sistema.

Datos experimentales sobre el efecto del método de carga en la tasa de carga

La literatura compara el método de carga de corriente constante con una carga de pulso inverso. La carga de corriente constante consiste en cargar la batería con una corriente constante durante todo el proceso de carga. Al comienzo de la carga de corriente constante, hay una gran carga de corriente, pero a medida que pasa el tiempo, la resistencia de polarización aparece y aumenta gradualmente, lo que hace que se convierta más energía en calor, que se consume y la temperatura de la batería aumenta gradualmente.

Comparación de carga de corriente constante y carga de pulso

El método de carga por pulsos es una corriente de carga inversa corta después de un período de carga. La forma básica se muestra a continuación. Se mezcla un pulso de descarga corto durante el proceso de carga para despolarizar y reducir la influencia de la resistencia de polarización durante el proceso de carga.

Los estudios han comparado específicamente los efectos de la carga por pulsos y la carga de corriente constante. Las corrientes promedio fueron 1C, 2C, 3C y 4C (C es la capacidad nominal de la batería). Se realizaron cuatro conjuntos de experimentos de comparación. La cantidad de electricidad descargada después de que se cargó la batería se utilizó para medir la carga real. La figura muestra la corriente de carga del pulso y la forma de onda del voltaje del terminal de la batería cuando la corriente de carga es 2C. La Tabla 1 muestra los datos experimentales de la carga por pulsos de corriente constante. El período de pulso es de 1 s, el tiempo de pulso positivo es de 0,9 sy el tiempo de pulso negativo es de 0,1 s.

Ichav es la corriente de carga promedio, Qin es la capacidad de carga; Qo es la potencia de descarga y η es la eficiencia.

De los resultados experimentales en la tabla anterior, se puede ver que la carga de corriente constante es similar a la eficiencia de carga del pulso, y el pulso es ligeramente más bajo que la corriente constante, pero la carga total de la batería está cargada y el pulso El modo es significativamente más que el modo de corriente constante.

Efecto de diferentes ciclos de trabajo por pulsos en la carga por pulsos

El tiempo de descarga de corriente negativa en la carga por pulsos tiene cierta influencia en la velocidad de carga. Cuanto mayor sea el tiempo de descarga, más lenta será la carga; cuanto mayor es el tiempo de descarga cuando se carga la misma corriente plana. Como puede verse en la tabla siguiente, los diferentes ciclos de trabajo tienen una clara influencia en la eficiencia y la carga, pero la diferencia numérica no es muy grande. En relación con esto, hay dos parámetros importantes: el tiempo de carga y la temperatura no se muestran.

Por lo tanto, la selección de carga por pulsos es mejor que la carga de corriente constante continua. Para seleccionar el ciclo de trabajo, es necesario considerar el aumento de temperatura de la batería y los requisitos de tiempo de carga.

Cada batería de litio tiene un valor de corriente de carga óptimo bajo diferentes parámetros de estado y parámetros ambientales. Luego, desde la perspectiva de la estructura de la batería, qué factores afectan el valor de carga óptimo.

Proceso microscópico de carga

Las baterías de litio se denominan baterías de "tipo mecedora" y los iones cargados se mueven entre los electrodos positivo y negativo para lograr la transferencia de carga, para suministrar energía a circuitos externos o para cargar desde una fuente de energía externa. Durante el proceso de carga específico, el voltaje externo se aplica a los dos polos de la batería, los iones de litio se desintercalan del material del electrodo positivo, ingresan al electrolito y, al mismo tiempo, se generan electrones en exceso para pasar a través del colector de corriente positiva. y pasar al electrodo negativo a través de un circuito externo; Los iones de litio están en el electrolito. El electrodo positivo se mueve hacia el electrodo negativo y pasa a través del separador para alcanzar el electrodo negativo; la película SEI que pasa a través de la superficie del electrodo negativo está incrustada en la estructura de capas de grafito negativo y unida al electrón.

Durante toda la operación de iones y electrones, la estructura de la batería que afecta la transferencia de carga, ya sea electroquímica o física, tendrá un impacto en el rendimiento de la carga rápida.

Carga rápida, requisitos para todas las partes de la batería

Para la batería, si desea mejorar el rendimiento de la energía, debe trabajar duro en todos los aspectos de la batería, incluido el electrodo positivo, el electrodo negativo, el electrolito, el diafragma y el diseño estructural.

Electrodo positivo

De hecho, se pueden utilizar casi todos los tipos de materiales de cátodos para fabricar baterías de llenado rápido. Los principales rendimientos que deben garantizarse incluyen conductancia (reducción de la resistencia interna), difusión (cinética de reacción garantizada), longevidad (no es necesario explicar) y seguridad (no es necesario). Explique), rendimiento de procesamiento adecuado (el área de superficie específica no puede ser demasiado grande, reduzca las reacciones secundarias, para los servicios de seguridad). Por supuesto, los problemas a resolver para cada material específico pueden variar, pero nuestros materiales de cátodos comunes se pueden optimizar mediante una serie de optimizaciones, pero los diferentes materiales también son diferentes:

R. El fosfato de hierro y litio puede estar más enfocado en resolver problemas de conductancia y baja temperatura. Recubrimiento de carbono, nanocristalización moderada (tenga en cuenta que es moderada, definitivamente no tan fina como la lógica simple), la formación de conductores iónicos en la superficie de las partículas es la estrategia más típica.

B, el material ternario en sí tiene una buena conductancia, pero su reactividad es demasiado alta, por lo que el material ternario tiene poco trabajo de nanocristalización (No es un antídoto para la mejora del rendimiento del material metalúrgico, especialmente en el campo de las baterías. A veces hay muchas reacciones en el sistema. Se presta más atención a la seguridad y los efectos secundarios de la inhibición (y los electrolitos). Después de todo, el objetivo principal de los materiales ternarios es la seguridad. Los accidentes recientes de seguridad de las baterías también son frecuentes. Presentar requisitos más estrictos.

C, el manganato de litio es más importante para la vida. Hay muchas baterías de carga rápida de manganato de litio en el mercado.

Electrodo negativo

Cuando se carga la batería de iones de litio, el litio migra al electrodo negativo. El potencial excesivamente alto causado por la carga rápida y la alta corriente hará que el potencial del electrodo negativo sea más negativo. En este momento, la presión del electrodo negativo que acepta rápidamente litio aumentará y la tendencia a generar dendritas de litio aumentará. Por lo tanto, el electrodo negativo no solo debe satisfacer la difusión de litio durante la carga rápida. Los requisitos cinéticos también resuelven los problemas de seguridad causados por la mayor tendencia a la formación de dendrita de litio, por lo que la principal dificultad técnica del núcleo de carga rápida es la inserción de iones de litio en el electrodo negativo.

Una. En la actualidad, el material de ánodo dominante en el mercado sigue siendo el grafito (aproximadamente el 90% de la cuota de mercado), la causa principal no es él: barato (¡eres demasiado caro todos los días, signo de exclamación!), Y el rendimiento de procesamiento integral y energía del grafito La densidad es relativamente buena y las desventajas son relativamente pocas. Por supuesto, los ánodos de grafito también tienen problemas. La superficie es sensible a los electrolitos y la reacción de intercalación de litio tiene una fuerte direccionalidad. Por lo tanto, es principalmente necesario trabajar duro para realizar el tratamiento de la superficie del grafito, mejorar su estabilidad estructural y promover la difusión de iones de litio sobre el sustrato.

B. Los materiales de carbono duro y de carbono blando también se han desarrollado en los últimos años: los materiales de carbono duro tienen un alto potencial de inserción de litio, microporos en los materiales y una buena cinética de reacción; y los materiales de carbono blando tienen buena compatibilidad con los electrolitos, MCMB Los materiales también son muy representativos, pero los materiales de carbono duro y blando son generalmente de baja eficiencia y alto costo (e imagina que el grafito es tan barato como espero desde un punto industrial de vista), por lo que la cantidad es mucho menor que la del grafito y se usa más en algunas especialidades de la batería.

C, alguien le preguntará al autor cómo se hace el titanato de litio. En pocas palabras: el titanato de litio tiene las ventajas de una alta densidad de potencia, desventajas más seguras y obvias. La densidad de energía es muy baja y el coste de cálculo es elevado según Wh. Por lo tanto, la opinión del autor sobre las baterías de titanato de litio siempre ha sido: una tecnología útil que es ventajosa en ciertas situaciones, pero no es adecuada para muchas ocasiones en las que el costo y el rango de crucero son altos.

D, el material del ánodo de silicio es una dirección de desarrollo importante. La nueva batería 18650 de Panasonic ha comenzado el proceso comercial para dichos materiales. Pero cómo lograr un equilibrio entre la búsqueda del rendimiento en nanotecnología y los requisitos generales de escala de micrones de la industria de las baterías para los materiales sigue siendo una tarea desafiante.

Diafragma

En el caso de las baterías eléctricas, la operación de alta corriente proporciona mayores requisitos de seguridad y longevidad. La tecnología de recubrimiento de diafragma es inseparable. Las membranas recubiertas de cerámica se están alejando rápidamente debido a su alta seguridad y la capacidad de consumir impurezas en el electrolito. Especialmente para la seguridad de las baterías ternarias, el efecto de seguridad es particularmente notable. El principal sistema que se utiliza actualmente en los diafragmas cerámicos es recubrir partículas de alúmina en la superficie de los diafragmas convencionales. Un enfoque relativamente novedoso es recubrir la membrana con fibras de electrolito sólidas. Tales membranas tienen una menor resistencia interna y el efecto de soporte mecánico de las fibras sobre la membrana es más Excelente, y tiene una menor tendencia a bloquear el orificio del diafragma durante el servicio. Después del recubrimiento, el separador tiene buena estabilidad. Incluso si la temperatura es relativamente alta, no es fácil encoger y deformar, lo que resulta en un cortocircuito. Jiangsu Qingtao Energy Co., Ltd., soporte técnico del Investigador Académico de la Escuela de Materiales de la Universidad de Tsinghua, tiene algunos aspectos representativos al respecto. Trabaja, el diafragma se muestra a continuación.

Separador recubierto con fibras sólidas de electrolitos

Electrólito

El electrolito tiene una gran influencia en el rendimiento de una batería de iones de litio de carga rápida. Para garantizar la estabilidad y seguridad de la batería bajo carga rápida y alta corriente, el electrolito debe cumplir las siguientes características: A) no se puede descomponer, B) la conductividad es alta, C) es inerte a los materiales positivos y negativos, no puede reaccionar o disolver. Si se quieren cumplir estos requisitos, la clave es utilizar aditivos y electrolitos funcionales. Por ejemplo, la seguridad de las baterías ternarias de carga rápida se ve muy afectada. Es necesario agregar varios aditivos anti-altas temperaturas, retardantes de llama y anti-sobrecargas para protegerlos en cierta medida. El problema de la vieja batería de titanato de litio, la flatulencia a alta temperatura, también depende del electrolito funcional a alta temperatura.

Diseño de estructura de batería

Una estrategia de optimización típica es el tipo de bobinado VS apilado. Los electrodos de la batería laminada equivalen a una relación en paralelo y el tipo de bobinado equivale a una conexión en serie. Por lo tanto, la resistencia interna del primero es mucho menor y es más adecuada para el tipo de potencia. Además, puede trabajar duro en la cantidad de polos para resolver problemas de disipación de calor y resistencia interna. Además, el uso de materiales de electrodos de alta conductividad, el uso de agentes más conductores y la aplicación de electrodos más delgados también son estrategias a considerar.

En resumen, los factores que afectan el movimiento de carga interna de la batería y la velocidad de incrustación de la cavidad del electrodo afectarán la capacidad de carga rápida de la batería de litio.

Descripción general de la ruta de la tecnología de carga rápida de los principales fabricantes

CATL

Para el electrodo positivo, la era de Ningde desarrolló la tecnología de "red súper electrónica", que hace que el fosfato de hierro y litio tenga una excelente conductividad electrónica; en la superficie del grafito negativo, se modifica mediante la tecnología de "anillo de iones rápidos", y el grafito modificado tiene una carga súper rápida y alta Las características de densidad de energía, no aparecen subproductos en exceso en el electrodo negativo durante la carga rápida, para que tenga una capacidad de carga rápida de 4-5C, logre una carga rápida y una carga durante 10-15 minutos, y pueda garantizar una densidad de energía por encima de 70wh / kg de nivel del sistema, logrando 10000 El ciclo de vida (hablando de que esta vida es bastante alta). En términos de gestión térmica, su sistema de gestión térmica reconoce plenamente el "rango de carga saludable" de los sistemas químicos fijos a diferentes temperaturas y SOC, ampliando en gran medida la temperatura de funcionamiento de las baterías de litio.

Waterma

Waterma no está muy bien últimamente, solo hablemos de tecnología. Waterstone utiliza fosfato de hierro y litio con un tamaño de partícula más pequeño. Actualmente, el tamaño de partícula de fosfato de hierro y litio en el mercado está entre 300 y 600 nm, y Waterma solo usa fosfato de litio-hierro de 100 a 300 nm, por lo que los iones de litio tendrán una velocidad de migración más rápida, capaces de cargar y descargar con mayor corriente. En sistemas distintos de las baterías, el diseño se mejora con sistemas y sistemas de gestión térmica.

Poder micro macro

En los primeros días, Weihong Power eligió titanato de litio + carbono compuesto poroso que puede soportar altas corrientes y tiene una estructura de espinela como material de ánodo; Para evitar la amenaza de la corriente de alta potencia a la seguridad de la batería durante la carga rápida, Weihong Power Combinado con electrolito sin combustión, tecnología de diafragma de alta porosidad y alta permeabilidad y tecnología de fluido de control térmico inteligente STL, la seguridad de la batería está garantizada cuando la batería está carga rápida.

En 2017, lanzó una nueva generación de baterías de alta densidad de energía, utilizando materiales de cátodo de manganato de litio de alta capacidad y alta potencia. La densidad de energía del monómero alcanzó los 170wh / kg, logrando una carga rápida en 15 minutos, apuntando tanto a cuestiones de vida como de seguridad.

Zhuhai Yinlong

Se conoce el electrodo negativo de titanato de litio, el amplio rango de temperatura de funcionamiento y la gran tasa de carga y descarga, las soluciones técnicas específicas, no hay datos claros. Conversación con el personal de la feria, se dice que su carga rápida ya puede alcanzar los 10 ° C, una esperanza de vida de 20.000 veces.

El futuro de la tecnología de carga rápida

La tecnología de carga rápida de los vehículos eléctricos es la dirección de la historia o la mirada al pasado. De hecho, hay muchas opiniones diferentes y no hay conclusión. Como alternativa para resolver la ansiedad por el kilometraje, se considera en una plataforma con densidad de energía de la batería y costo total del vehículo.

Se puede decir que la densidad de energía y el rendimiento de carga rápida, en la misma batería, son incompatibles en ambas direcciones, no en ambas. La búsqueda de la densidad de energía de la batería es actualmente la corriente principal. Cuando la densidad de energía es lo suficientemente alta, la carga de un automóvil es lo suficientemente grande como para evitar la llamada "ansiedad por el kilometraje", la demanda de rendimiento de carga de la batería se reducirá; al mismo tiempo, la energía es grande, si el costo de la energía de la batería no es lo suficientemente bajo, entonces si es necesario que Ding Kezhen compre electricidad "no ansiosa" requiere que los consumidores tomen decisiones. Si lo piensa, la carga rápida tendrá valor. Otro ángulo es el costo de las instalaciones de carga rápida mencionado ayer, que por supuesto es parte del costo de electrificar a toda la sociedad.

En resumen: si la tecnología de carga rápida puede promoverse en un área grande, la densidad de energía y la tecnología de carga rápida que se desarrolla rápidamente, las dos tecnologías que reducen el costo, pueden jugar un papel considerable en su futuro papel decisivo.

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