鋰離子電池充電就像倒啤酒，速度快，裝滿啤酒的速度也快，可是泡沫許多。倒的慢，速度慢，可是啤酒多，很實在?？斐湓诠?jié)約了充電時刻的同時，也會對電池自身有較大的破壞。因為電池中存在極化現(xiàn)象，其能夠接受的最大充電電流會跟著充放電循環(huán)的新增而減小，當持續(xù)充電且充電電流較大時，電極處的離子濃度升高，極化加重，電池端電壓無法與充入的電量/能量直接線性份額地對應起來。同時大電流充電，內阻的增大會導致焦耳發(fā)熱效應加重(Q=I2Rt)，帶來副反應，如電解液的反應分解、產氣等一系列問題，風險系數(shù)驟然新增，對電池安全性出現(xiàn)影響，非功率型電池的壽數(shù)必然會大幅縮短。

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正極資料

鋰離子電池快充的進程，便是正極資料中Li+快速搬遷嵌入負極的進程。正極資料的粒徑能影響電池電化學進程中的呼應時刻、離子的擴散途徑等，據研究跟著資料的晶粒尺度削減，鋰離子的擴散系數(shù)增大?？墒牵Y料顆粒尺度減小，在生產中制漿就會呈現(xiàn)嚴重的顆粒聚會、構成渙散不均勻，同時納米顆粒會下降極片的壓實密度，并在充放電進程中與電解液觸摸面積增多副反應，影響電池的功能。

比較靠譜的辦法是對正極資料進行包覆改性，例如LFP自身導電性就不太好，對其進行外表包覆碳資料或其它資料后能夠進步其導電性，有利于進步電池的快速充電功能。

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負極資料

鋰離子電池快充即意味著鋰離子快速脫出并游向負極，這時候就需求負極資料具有快速的嵌鋰才能。用于鋰離子電池快充的負極資料包含碳資料、鈦酸鋰及其它的一些新型資料。

有關碳資料來講，因為嵌鋰電位和鋰分出的電位差不多，常規(guī)充電的情況下一般是鋰離子優(yōu)先嵌入石墨，可是在快充或低溫條件下，鋰離子或許會在外表分出構成枝晶鋰。枝晶鋰刺破SEI，會構成Li+二次損耗，下降電池容量。當鋰金屬達到必定量后就會從負極向隔膜生長，構成電池短路的風險。

有關LTO來講，其自身歸于零應變性的含氧負極資料，在電池工作時不會出現(xiàn)SEI，其與鋰離子的結合才能更強，能夠滿意快充快放的要求。同時也正是因為無法構成SEI，負極資料會與電解液直觸摸摸，促進了副反應的發(fā)生，LTO電池產氣的問題遲遲無法處理，只能通過外表改性的方式得以緩解。

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電極液

前面也說到，快充進程中因為鋰離子搬遷速度和電子傳輸速率不一致，電池會存在較大的極化。那么為了盡量削減電池極化引起的負面反應，需求從下面三點將是電解液的研制方向：1、高解離度電解質鹽；2、溶劑復合-粘度更低；3、界面操控-膜阻抗更低。

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生產工藝與快充的聯(lián)系

之前分別從正負極資料、電極液等三個要害資料分析了快充對其的要求和影響，下面來講影響比較大的工藝規(guī)劃。電池制造工藝參數(shù)直接影響電池活化前后鋰離子在電池各部分中的搬遷阻力，因而電池制備工藝參數(shù)有關鋰離子電池功能的發(fā)揮具有重要的影響。

（1）漿料

有關漿料的性質，一方面是要堅持導電劑的均勻渙散。因為導電劑在活性物質顆粒之間散布均勻，在活性物質之間、活性物質與集流體之間可構成較均勻的導電網絡，具有收集微電流的用途，下降觸摸電阻，能夠進步電子的移動速率。另一方面是防止導電劑的過渙散。在充放電進程中，正負極資料晶體結構會發(fā)生改變，或許構成導電劑的剝離掉落，使電池內阻升高，影響功能。

（2）極片面密度

理論上來講，倍率型電池與高容量電池不可兼得。正負極極片面密度較低時，能夠增大鋰離子的擴散速度，下降離子和電子搬遷阻力。面密度越低，極片越薄，在充放電中鋰離子不斷的嵌入與脫出對極片結構構成的改變也越小。可是面密度過低的話，就會下降電池能量密度，成本升高，所以需求對面密度綜合考慮。下圖是個鈷酸鋰離子電池6C充電1C放電的例子，能夠看看：

（3）極片涂布一致性

之前有朋友問到，極片面密度不一致對電池會有影響嗎？這兒趁便說一下，有關快充功能來講，重要是負極極片的一致性。假如負極面密度不一致，通過輥壓之后，活物質的內部孔隙率就會存在較大差異?？紫堵实牟町悤饍炔侩娏魃⒉嫉牟町?，在電池化成階段影響SEI的構成及功能，終究影響電池快充功能。

（4）極片壓實密度

極片為何要壓實？一是進步電池比能量，二是進步電池功能。電極資料不同，最佳壓實密度也不同。進步壓實密度，電極極片的孔隙率越小，顆粒之間銜接的越緊密，相同的面密度下極片的厚度越小，因而可減小鋰離子的搬遷途徑。當壓實密度過大時，電解液滋潤用途不好，或許會破壞資料結構和導電劑散布，后期會呈現(xiàn)卷繞問題。同樣是鈷酸鋰離子電池6C充電1C放電，壓實密度對放電比容量的影響如下圖：

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化成老化及其它

對碳負極電池來講，化成-老化是鋰離子電池的要害工藝，此進程會影響SEI的質量。SEI厚度不均勻或結構不安穩(wěn)，會影響電池快充才能和循環(huán)壽數(shù)。

除了以上幾個重要因素外，電芯制造、充放電準則都會對鋰離子電池功能有較大影響。跟著使用時刻延長，應適度下降電池充電倍率，否則會加重極化。

結語

鋰離子電池快速充放電的實質便是，鋰離子能夠快速在正負極資料間脫嵌。電池資料性質、工藝規(guī)劃、充放電準則都會對大電流充電功能有影響。正負極資料的結構安穩(wěn)性利于在快速脫鋰的進程中不會構成結構的崩塌破壞，鋰離子在資料中擴散速度較快，以承受大電流充電。因為離子搬遷速度和電子傳輸速率不匹配，在充放電進程中會呈現(xiàn)極化現(xiàn)象，要盡量削減極化，防止鋰金屬分出，下降容量影響壽數(shù)