大电流的快速充电对电池有损害么?
首先我们要清楚锂离子电池的充放电原理,电池有两极:正极是锂化合物,负极为石墨。充电放电都是电能和化学能的相互转换。
快速充电是一个相对笼统的概念,它有着三种不同的实现形式:
(1)电压不变,提高电流;
(2)电流不变,提升电压;
(3)电压、电流均提高。
但要真正实现快充,不单单只是在电压和电流上做提升就足够了。快充技术需要一整套定制的电路、电芯、接口、数据线以及配套的快充适配器,同时还需要做一套智能电源管理系统,提供安全智能的充电保护。
目前来说,快充技术还是比较成熟的。因为在方案里包含了电源管理模块,预设了电池所能承受最高的电压、电流、温度等条件,也包括了温度保护、短路保护、过放电保护、过流保护、过压保护等多项技术。
从原理上来看,电池的损害基本上来源于两方面:
一方面是在电池充放电的时候,电池的阴极与阳极会随着离子的释放和吸收而缩小和膨胀,长时间快充会破坏电池上的化学物质,导致电池寿命缩短。
另一方面在快充时,由于电流比较大,热效应会加剧,导致电池产生高温,高温是锂电池容量衰减的一个主要因素。
锂电池的优点之一,是没有铅酸电池那样的记忆效应,可以在随时充电。在这里,我们需要了解一个概念,什么叫battery cycle life?
One cycle意味着电池的所有电量由满用到空,再由空充到满的过程,这并不等同于充一次电。一块锂电在第一天只用了一半的电量,然后又为它充满电。如果第二天还如此,即用一半就充,总共两次充电下来,这只能算作一个充电周期,而不是两个。因此,通常可能要经过好几次充电才完成一个周期。
通常而言,三元锂电池的循环寿命是500周左右,磷酸铁锂的循环寿命高达4000周。这里值得注意的是,循环寿命到了,并非是说电池不能再使用了。准确的定义是,循环寿命到了厂家制定的次数了,电池至少还剩余80%的容量。
所以,我们也可以这样理解:锂电池寿命和电池的总充电电量有关,和充电次数无关。深放深充和浅放浅充对于锂电寿命的影响相差不大。
事实上,浅放浅充对于锂电更有益处。所以,使用锂电供电的产品不必拘泥于过程,一切以方便为先,随时充电,不必担心影响寿命。
锂离子电池(LIB)已成为现代社会生活中主要的能量存储解决方案。其中磷酸铁锂电池完美替代铅酸电池,更加是并网调峰、离网储能、光伏储能、UPS、数据中心等行业的首选。
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