锂电池充电效率低，原来是被它绊住了脚
原标题 | 西云服务：它们限制了锂电池充电速度，此或是个永恒的技术课题！
作者 | 西云君
在新能源 汽车 产业快速发展的同时，动力电池的市场需求也得到了相当程度上的刺激，随之而来的就是新能源 汽车 的普及应用将会踏上“快车道”！
不过，新能源 汽车 产业的开放虽然影响着动力电池的市场需求，但在某种意义上却因所具备的“痛点”而制约着其“打江山”的征途，比如锂电池的充电效率。
目前市场中主流的锂电池虽然品牌繁多，但万法不离其宗，其一般多是由不同材料为正负极，辅之以非水电解质溶液等所构造而成的产品，而锂离子在电池内部的扩散速度则决定着其充电速度的快慢。
那么，又有哪些因素可对动力电池的充电速度造成影响呢？
西云君认为动力电池的承受能力会是制约其充电速度的因素之一，因为不管动力电池的材质有多好、充电水平有多高，其依旧存在电池本身所有着的可接受范围。
如若再加上所使用的是大容量动力电池，那么在等同的条件下，充电时间冗长的背后，其充电速度怎不慢？
动力电池的充放电过程在本质上是一场电池内部的氧化还原反应，也是一场电子往返于正负两极之间的定向传输过程。
虽然我们可以通过加大电流以达成提高充电速度的目的，但其却会对电池内部的“生态环境”造成不可逆的伤害。
比如，在保证基础不变的前提下，加大电流虽然可提高充电速度，但却打破了内部平衡，电池内部的锂离子扩散速度将无法与电子扩散速度达成同步。
如此会导致两者运行的脱节，从而影响电池的整体性能、衰减电池的使用寿命，更有甚者还会诱发自燃爆炸等事故。
因此在日常的用车过程中，西云君建议尽量使用慢充模式，如此也有利于延长动力电池的使用寿命，保障人车安全。
上文说过锂离子的扩散速度决定着动力电池充电速度的快慢，那么又有哪些因素会影响锂离子扩散速度呢？
在常态下，环境温度和锂离子的扩散速度成正比，也就是说温度越高，其扩散速度也有所提高。
不过，有道是“过犹不及”，一旦环境温度超过锂离子的最大受限度，其不仅不会提高锂离子的扩散速度，反而还会因充电速度过快而超过了动力电池的承受能力，从而衰减其使用寿命和诱发自燃爆炸。
反言之，动力电池也不能在过低的环境温度下苟活，因为电池中的金属锂在低温下会发生沉积，易造成动力电池内部短路，后果同上！
当然了，环境温度对三元锂电池的影响并没有磷酸铁锂电池的那般严重，尤其是冬季，后者在0 范围时的电容量仅能达60 70%，一旦低于0 ，其电容量也会随着降低！
这就是电动 汽车 不被北方地区所欢迎的原因之一，不过如今的电池技术已有相应的提高，所以电动 汽车 在冬季多会安装个加热电池模组的装置。
可惜根据能量守恒定理，尽管安装后可以提高动力电池的充电速度，但这也意味着会增加额外的电耗。
在目前的动力电池市场中，锂电池多以三元锂电池和磷酸铁锂电池为主流，两者在材料上存在着相异之处，这就意味着其各有不同的锂离子扩散能力。
在诸多正极电池材料中，西云君觉得NCM和NCA两种不仅性能好，而且应用普及率也很高，比如NCM系列的111、523、622、811。
至于NCA系列，由于国内少有产量且相关技术门槛高，所以国内的三元锂电池多为NCM电池。
在电池行业的领域中，我们常以充放电倍率来描述充电速度和电流大小的关系。根据相关数据表明，国内的锂离子电池的充电速率可达1C-3C，最高大概可达5C。
虽然其电池充电速率尚且较低，但是从一定意义上来说，能达到这种程度也殊为不易。
除了环境温度、电极材料两种因素会对动力电池的充电速度造成影响，在SOC（荷电状态）下，动力电池所能承受的充电速度也是不一样的。
一般情况下，动力电池在充电的过程中多会遵循“慢——快——慢”的节奏感。
比如当SOC达到90%以上时，动力电池的内阻会有明显的上升趋势，在此期间，其充电速度也会有所减缓。
这意味着我们如要想在一定的充电时间内完成动力电池的“蓄能”任务，那么西云君建议切勿电量用至低于10%时才充电，或者充电满90%时即可！
当然了，给电动 汽车 充电是为了能满足后续的出行需要，所以我们充电量能满足下次出行的需要也可！
说完了动力电池影响充电速度的自身原因，西云君也说说动力电池外部所存在的影响因素，如充电桩。
虽然充电桩的铺设进度暂不能与电动 汽车 的普及率同步，但如今充电桩的搭建效率也有所提高。
众所周知，在充电速度一定的前提下，充电桩的输出功率和电动 汽车 的充电时间成反比关系，这意味着大功率的电量输出能在很大程度上降低我们电动 汽车 充电的时间。
可惜西云君不得不说一下，充电桩并不是万能的，其也有相应的最高充电功率。
为了保障电动 汽车 在充电过程中安全之需要，充电桩为此提供 交流充电 和 直流充电 两种模式。
关于前者，其与家用电压大小相同，可采用220V交流充电，充电电流有16A和32A两种。
在某种程度上来说，其充电速度较为缓慢，但不易对动力电池造成损伤，有利于增加电池的使用寿命。
而后者比家用电压的要高得多，根据功率的不同，其电压可达300~750V，充电电流可调。
这意味着其充电速度很快，但节省充电时间的背后，动力电池若经常惨遭庞大的电流量冲击，那么其必然会对动力电池造成损伤和减少使用寿命！
综上所述，动力电池充电速度会受到环境温度、电极材料和SOC本身以及充电桩外部的影响，充电速度的快慢会对动力电池造成不定程度上的损伤。
因此在保障电动 汽车 安全充电的前提下，如何进一步提高动力电池的充电速度将会是一个永恒的电池技术课题！
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EVE亿纬锂能
2024-06-12 广告
