La carga rápida se está convirtiendo en una tendencia de la industria, presentando cinco tipos de materiales de ánodo de carga rápida
Con el avance de la tecnología de baterías eléctricas, el rango de crucero de los vehículos de nueva energía ha mejorado mucho y el problema de la ansiedad por la duración de la batería se ha aliviado gradualmente. Además de la duración de la batería, la ansiedad por la carga es otro problema que los vehículos de nueva energía deben enfrentar. El nivel de eficiencia de carga afecta directamente la experiencia del automóvil.
Acortar el tiempo de carga es una de las claves para mejorar el poder de la marca y la experiencia del usuario de los vehículos de nueva energía. Algunos analistas creen que con el rápido aumento en la tasa de penetración de vehículos de nueva energía, la competencia de las compañías automotrices será más profunda y diversificada, y el avance de la tecnología de carga rápida y la mejora de la eficiencia de reposición de energía también se han convertido en la próxima salida de la nueva cadena industrial de vehículos de energía.
1. ¿Qué es la carga rápida?
La carga de vehículos de nueva energía se divide en carga lenta de CA y carga rápida de CC. Para lograr una «carga rápida», es necesario confiar en la carga rápida de CC. El indicador que determina la tasa de carga es la potencia de carga. No existe una regulación clara sobre la carga de alta potencia en la industria, que es un término amplio de la industria. En términos generales, la potencia de carga superior a 125kW es de alta potencia.
La carga rápida de la batería de energía es el uso de carga de alta potencia. Los paquetes de baterías de energía líderes en el mercado ya pueden admitir una tasa de carga de 2C (la tasa de carga es una medida de la velocidad de carga, tasa de carga = corriente de carga/capacidad nominal de la batería). En términos generales, la carga de 1C puede cargar completamente el sistema de batería en 60 minutos, y 4C significa que la batería puede cargarse por completo en 15 minutos. La tasa de carga-descarga determina la tasa de la reacción de desintercalación del litio de la celda de la batería, y también está acompañada por diferentes grados de generación de calor o evolución del litio. Cuanto mayor sea la tasa, más grave será la evolución del litio y la generación de calor.
2. El electrodo negativo es el factor decisivo para la carga rápida de las baterías
Las baterías de carga rápida deben cambiarse y actualizarse en materiales de batería para mejorar el rendimiento de carga rápida de la batería, que es similar al efecto barril. El tablero corto es el electrodo negativo, que es el factor determinante para la tasa de carga de la batería.
El electrodo negativo tiene un impacto más fuerte en la carga rápida que el electrodo positivo. Varios estudios han demostrado que la degradación del cátodo y el crecimiento de la película CEI del cátodo no tienen efecto en la carga rápida de las baterías de iones de litio convencionales. Los factores que afectan la deposición de litio y la estructura de deposición (precipitación de litio) incluyen: ① la velocidad de difusión de los iones de litio dentro del ánodo; ② el gradiente de concentración del electrolito en la interfaz del ánodo; y ③ reacciones secundarias en la interfaz electrodo/electrolito.
3. ¿Cuáles son los materiales del electrodo negativo para carga rápida?
material de grafito
Material a base de silicona
Material de carbono duro
Material de titanato de litio
Material básico de aluminio
El Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen, Academia de Ciencias de China, informó recientemente los últimos logros en materiales de ánodos compuestos a base de aluminio. El papel de aluminio es tanto un electrodo negativo como un colector de corriente. Los iones de litio se mueven hacia la superficie del electrodo negativo del papel de aluminio, que puede formar rápidamente una aleación de aluminio y litio; durante la descarga, los iones de litio se pueden extraer fácilmente de la aleación de aluminio y litio, lo que tiene la ventaja inherente de una carga rápida. Según los informes, la batería producto de este logro se puede cargar completamente en 20 minutos. Si el papel de aluminio compuesto se utiliza como electrodo negativo de carga rápida, tiene grandes ventajas en el control de costos, preparación estable y a gran escala, etc.
Con el rápido desarrollo de la tecnología de baterías de litio, la densidad de energía de las baterías ha mejorado mucho y la demanda de acortar el tiempo de carga en el mercado de baterías de energía también está aumentando. La tecnología de carga rápida se ha convertido en una tendencia importante en el desarrollo de la tecnología de baterías de litio en los últimos años. Con la mejora continua de los materiales de las baterías, la carga rápida puede convertirse en una nueva competencia en el campo de los vehículos de nueva energía, y la aplicación de la tecnología de carga rápida será más amplia en el futuro.