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。快充在節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象，其能夠接受的最大充電電流會跟著充放電循環的新增而減小，當持續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，風險系數驟然新增，對電池安全性出現影響，非功率型電池的壽數必然會大幅縮短。

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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，鋰離子的擴散系數增大。可是，跟著資料顆粒尺度減小，在生產中制漿就會呈現嚴重的顆粒聚會、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，常規充電的情況下一般是鋰離子優先嵌入石墨，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劃。電池制造工藝參數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有關鋰離子電池功能的發揮具有重要的影響。

（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。孔隙率的差異會引起內部電流散布的差異，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，會影響電池快充才能和循環壽數。

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極化現象，要盡量削減極化，防止鋰金屬分出，下降容量影響壽數