Càrrega ràpida general per a càrrega de CC d'alta potència, mitja hora es pot omplir amb un 80% de la potència, la tensió de càrrega de CC de càrrega ràpida és generalment més gran que la tensió de la bateria. Aleshores, quins són els riscos de la càrrega ràpida de bateries de liti pel que fa als problemes tècnics de la càrrega ràpida de bateries de liti?
Quins són els riscos associats a les bateries de liti de càrrega ràpida?
Les tres maneres bàsiques de realitzar una càrrega ràpida són: mantenir el voltatge constant i augmentar el corrent; mantenir el corrent constant i augmentar el voltatge; i augmentar el corrent i el voltatge alhora. Tanmateix, per aconseguir realment una càrrega ràpida, no només es pot millorar el corrent i el voltatge, la tecnologia de càrrega ràpida és un conjunt complet de sistemes, que inclou un adaptador de càrrega ràpida i un sistema intel·ligent de gestió d'energia.
La càrrega ràpida a llarg termini afecta la vida útil de les bateries de liti. La càrrega ràpida de les bateries de liti va a costa del cicle de vida de la bateria, ja que la bateria és un dispositiu que genera electricitat mitjançant reaccions electroquímiques. La càrrega és l'ocurrència d'una reacció química inversa, i la càrrega ràpida serà l'entrada instantània d'alt corrent a la bateria. L'ús freqüent del mode de càrrega ràpida reduirà la capacitat de reducció de la bateria i reduirà el nombre de cicles de càrrega i descàrrega de la bateria.
La càrrega ràpida de la bateria de liti té tres efectes: efecte tèrmic, precipitació de liti i efecte mecànic
1. La càrrega ràpida freqüent accelera la polarització de la cel·la de la bateria
Quan el corrent de càrrega continu és gran, la concentració d'ions a l'elèctrode augmenta, la polarització augmenta i el voltatge del terminal de la bateria no pot correspondre directament i linealment a la quantitat d'electricitat carregada. Al mateix temps, amb la càrrega d'alt corrent, l'augment de la resistència interna provocarà un augment de l'efecte d'escalfament per Joule provocat per efectes secundaris, com ara la descomposició de la reacció electrolítica, la producció de gas i una sèrie de problemes. El factor de risc augmenta sobtadament, l'impacte en la seguretat de la bateria, la vida útil de les bateries sense energia s'escurçarà significativament.
2. La càrrega ràpida freqüent pot provocar la cristal·lització del nucli de la bateria
La càrrega ràpida de la bateria de liti significa que els ions de liti es descarreguen ràpidament i "neden cap" a l'ànode, cosa que requereix que el material de l'ànode tingui una capacitat d'incrustació de liti ràpida. A causa del potencial de liti incrustat i el potencial de precipitació de liti, que són gairebé iguals, en condicions de càrrega ràpida o baixa temperatura, els ions de liti poden precipitar a la superfície i formar liti dendrític. El liti dendrític perforarà el diafragma i causarà pèrdues secundàries, reduint la capacitat de la bateria. Quan el cristall de liti arriba a una certa quantitat, creixerà des de l'elèctrode negatiu fins al diafragma, provocant el perill de curtcircuit de la bateria.
3. La càrrega ràpida freqüent escurçarà la durada de la bateria
La càrrega freqüent també tendeix a accelerar l'esgotament de la durada de la bateria i fins i tot a provocar problemes com ara una activitat reduïda de la bateria i una durada més curta de la bateria. Especialment després de l'addició de la tecnologia de càrrega ràpida, tot i que la velocitat de càrrega en la fase inicial és molt ràpida, no es carrega al 100% en desconnectar-la, cosa que provoca càrregues múltiples i augmenta el nombre de cicles de la bateria. L'ús a llarg termini d'aquesta manera reduirà l'activitat de la bateria i, per tant, accelerarà l'envelliment de la bateria.
L'alta temperatura és la principal causa d'envelliment de la bateria de liti. Una càrrega ràpida d'alta potència farà que la bateria s'escalfi en poc temps. Una càrrega no ràpida, tot i que la potència és baixa, genera poca calor per unitat de temps, però necessita un temps d'encesa més llarg. D'aquesta manera, la calor de la bateria també s'acumularà amb el temps, i la diferència de calor generada durant la càrrega no serà suficient per causar una diferència en la taxa d'envelliment de la bateria.
Resumint l'anterior, podem concloure que la càrrega ràpida té uns requisits de qualitat elevats per a la bateria, té una pèrdua més gran de la vida útil de la bateria i el factor de seguretat es reduirà significativament, així que intenteu fer-ho el mínim possible quan no sigui necessari. La càrrega ràpida freqüent de la bateria causarà danys a la bateria, però a causa de les diferències en la densitat de les cel·les de la bateria, els materials, la temperatura ambient i el sistema de gestió de la bateria, la bateria pateix diferents graus de danys durant la càrrega ràpida.
Data de publicació: 26 d'octubre de 2023