Lithium-Ion Batterien ginn “Schuppelstull-Typ” Batterien genannt. Opgelueden Ionen bewegen tëscht de positiven an negativen Elektroden fir Ladungstransfer ze realiséieren an d’Kraaft un externe Circuiten ze liwweren oder vun enger externer Stroumquell ze bezuelen.

Wärend dem spezifesche Ladeprozess gëtt déi extern Spannung op déi zwee Pole vun der Batterie applizéiert, an d’Lithium-Ionen ginn aus dem positiven Elektrodenmaterial extrahéiert an an den Elektrolyt erakommen. Zur selwechter Zäit ginn iwwerschësseg Elektronen duerch de positiven Stroumkollektor a réckelen op d’negativ Elektrode duerch den externe Circuit; d’Lithiumionen sinn am Elektrolyt. Et bewegt sech vun der positiver Elektrode op déi negativ Elektrode, duerch d’Membran an d’negativ Elektrode; de SEI-Film, deen duerch d’Uewerfläch vun der negativer Elektrode passéiert, ass an d’Graphit-Schichtstruktur vun der negativer Elektrode agebaut a kombinéiert mat Elektronen.

Während der Operatioun vun Ionen an Elektronen beaflosst d’Batteriestruktur, déi den Ladungstransfer beaflosst, egal ob elektrochemesch oder physesch, d’Schnellladungsleistung beaflosst.

D’Ufuerderunge vum schnelle Laden fir all Deeler vun der Batterie

Wat d’Batterien ugeet, wann Dir d’Kraaftleistung wëllt verbesseren, musst Dir schwéier an all Aspekter vun der Batterie schaffen, och déi positiv Elektrode, déi negativ Elektrode, den Elektrolyt, de Separator an de strukturellen Design.

positiv Elektroden

Tatsächlech kënne bal all Zorte vu Kathodematerialien benotzt ginn fir séier gelueden Batterien ze maachen. Déi wichteg Eegeschafte fir ze garantéieren enthalen Konduktivitéit (reduzéiert intern Resistenz), Diffusioun (Reaktiounskinetik garantéieren), Liewen (net erklären), a Sécherheet (net erklären), Richteg Veraarbechtungsleistung (déi spezifesch Uewerfläch sollt net zevill sinn) grouss fir Säitreaktiounen ze reduzéieren an d’Sécherheet ze déngen).

Natierlech kënnen d’Problemer fir all spezifescht Material ze léisen anescht sinn, awer eis gemeinsam Kathodematerialien kënnen dës Ufuerderungen duerch eng Serie vun Optimisatiounen erfëllen, awer verschidde Materialien sinn och ënnerschiddlech:

A. Lithium Eisenphosphat ka méi fokusséiert sinn fir d’Problemer vun der Konduktivitéit an der Tieftemperatur ze léisen. Kuelestoffbeschichtung auszeféieren, moderéiert Nanoiséierung (notéiert datt et moderéiert ass, et ass definitiv keng einfach Logik datt wat méi fein, wat besser), an d’Bildung vun Ionenleitungen op der Uewerfläch vun de Partikel sinn déi typesch Strategien.

B. D’Ternärmaterial selwer huet relativ gutt elektresch Konduktivitéit, awer seng Reaktivitéit ass ze héich, sou datt ternary Materialien selten Nano-Skala Aarbecht maachen (Nano-Iséierung ass keen Panacea-ähnlechen Antidot fir d’Verbesserung vun der Materialleistung, besonnesch an der Feld vun Akkuen Et ginn heiansdo vill Anti-Uwendungen an China), a méi Opmierksamkeet gëtt op d’Sécherheet an d’Ënnerdréckung vu Säitreaktiounen (mat Elektrolyt) bezuelt. No allem läit dat aktuellt Liewen vun ternäre Materialien a Sécherheet, a rezent Batteriesécherheetsaccidenter sinn och dacks geschitt. Stellt méi héich Ufuerderunge vir.

C. Lithiummanganat ass méi wichteg wat d’Liewensdauer ugeet. Et ginn och vill Lithium-Manganat-baséiert Schnellladungsbatterien um Maart.

negativ Elektrode

Wann eng Lithium-Ion Batterie gelueden ass, migréiert Lithium op déi negativ Elektrode. Den exzessiv héije Potenzial, deen duerch séier Laden a grousse Stroum verursaacht gëtt, verursaacht den negativen Elektrodenpotenzial méi negativ. Zu dëser Zäit wäert den Drock vun der negativer Elektrode fir séier Lithium z’akzeptéieren eropgoen, an d’Tendenz fir Lithiumdendriten ze generéieren wäert eropgoen. Dofir muss d’negativ Elektrode net nëmmen d’Lithiumdiffusioun während der Schnellladung zefridden stellen. D’Kinetikfuerderunge vun der Lithium-Ionbatterie mussen och de Sécherheetsproblem léisen, deen duerch d’erhéite Tendenz vu Lithium-Dendriten verursaacht gëtt. Dofir ass déi wichteg technesch Schwieregkeet vum Schnellladungskär d’Insertioun vu Lithiumionen an der negativer Elektrode.

A. Am Moment ass d’dominant negativ Elektrodenmaterial am Maart nach ëmmer Grafit (déi ongeféier 90% vum Maartundeel ausmaachen). D’fundamental Ursaach ass bëlleg, an der ëmfaassend Veraarbechtung Leeschtung an Energie Dicht vun GRAPHITE sinn relativ gutt, mat relativ wéineg Mängel. . Natierlech ginn et och Problemer mat der Graphit negativ Elektroden. D’Uewerfläch ass relativ empfindlech op den Elektrolyt, an d’Lithium Interkalatiounsreaktioun huet eng staark Directionalitéit. Dofir ass et wichteg schwéier ze schaffen fir d’strukturell Stabilitéit vun der GRAPHITE Uewerfläch ze verbesseren an d’Diffusioun vu Lithiumionen um Substrat ze förderen. Richtung.

B. Hard Kuelestoff a mëll Kuelestoffmaterialien hunn och vill Entwécklung an de leschte Joeren gesinn: haart Kuelestoffmaterialien hunn héich Lithium-Insertiounspotenzial an hunn Mikroporen an de Materialien, sou datt d’Reaktiounskinetik gutt ass; a mëll Kuelestoffmaterialien hunn gutt Kompatibilitéit mat Elektrolyt, MCMB D’Materialien sinn och ganz representativ, awer haart a mëll Kuelestoffmaterialien sinn allgemeng niddereg an Effizienz an héich Käschten (a stellt Iech vir datt Grafit déiselwecht bëlleg ass, ech fäerten datt et net ass hoffnungsvoll aus enger industrieller Siicht), sou datt den aktuellen Konsum vill manner wéi Grafit ass, a méi an e puer Spezialitéiten Op der Batterie benotzt gëtt.

C. Wéi iwwer Lithium-Titanat? Kuerz gesot: d’Virdeeler vum Lithium-Titanat sinn héich Kraaftdicht, méi sécher an offensichtlech Nodeeler. D’Energiedicht ass ganz niddereg, an d’Käschte si héich wann se duerch Wh berechent ginn. Dofir ass de Standpunkt vun der Lithium-Titanat-Batterie eng nëtzlech Technologie mat Virdeeler a spezifesche Occasiounen, awer et ass net gëeegent fir vill Occasiounen déi héich Käschte a Reesbereich erfuerderen.

D. Silicon Anode Materialien sinn eng wichteg Entwécklung Richtung, an Panasonic d’nei 18650 Batterie huet de kommerziell Prozess vun esou Material ugefaangen. Wéi och ëmmer, wéi een e Gläichgewiicht tëscht der Verfollegung vun der Nanometerleistung an den allgemenge Mikronniveau Ufuerderunge vu Batterieindustrie-relatéierte Materialien erreechen ass nach ëmmer eng méi Erausfuerderung.

Membre

Wat Batterien ugeet, stellt Héichstroumbetrieb méi héich Ufuerderungen un hir Sécherheet a Liewensdauer. Membranbeschichtungstechnologie kann net ëmgoen. Keramik Beschichtete Membranen gi séier erausgedréckt wéinst hirer héijer Sécherheet an der Fäegkeet fir Gëftstoffer am Elektrolyt ze konsuméieren. Besonnesch den Effekt vun der Verbesserung vun der Sécherheet vun ternäre Batterien ass besonnesch bedeitend.

Dee wichtegste System dee momentan fir Keramik Membranen benotzt gëtt ass d’Aluminiumoxidpartikelen op der Uewerfläch vun traditionelle Membranen ze beschneiden. Eng relativ nei Method ass fir zolidd Elektrolytfaseren op der Membran ze beschichten. Esou diaphragms hunn manner intern Resistenz, an der mechanesch Ënnerstëtzung Effekt vun Léngen-Zesummenhang diaphragms ass besser. Exzellent, an et huet eng méi niddereg Tendenz fir d’Membranporen während dem Service ze blockéieren.

No der Beschichtung huet d’Membran gutt Stabilitéit. Och wann d’Temperatur relativ héich ass, ass et net einfach ze schrumpfen an ze verformen an e Kuerzschluss ze verursaachen. Jiangsu Qingtao Energy Co., Ltd., ënnerstëtzt vun der technescher Ënnerstëtzung vun der Nan Cewen Fuerschungsgrupp vun der School of Materials and Materials vun der Tsinghua University huet e puer Vertrieder an dëser Hisiicht. Schafft, ass d’Membran an der Figur hei ënnen gewisen.

Electrolyte

Den Elektrolyt huet e groussen Afloss op d’Leeschtung vu séier laden Lithium-Ion-Batterien. Fir d’Stabilitéit an d’Sécherheet vun der Batterie ënner Schnellladung an héije Stroum ze garantéieren, muss den Elektrolyt déi folgend Charakteristiken erfëllen: A) kann net ofgebaut ginn, B) héich Konduktivitéit, a C) ass inert géint déi positiv an negativ Materialien. Reagéieren oder opléisen.

Wann Dir dës Ufuerderunge wëllt erfëllen, ass de Schlëssel Additive a funktionell Elektrolyte ze benotzen. Zum Beispill ass d’Sécherheet vun ternäre Schnellladungsbatterien staark dovun beaflosst, an et ass néideg fir verschidden Anti-Héichtemperatur-, Flammschutz- an Anti-Iwwerladungsadditive fir hinnen ze addéieren fir seng Sécherheet zu engem gewësse Mooss ze verbesseren. Den alen a schwieregen Problem vu Lithium-Titanat-Batterien, Héichtemperatur-Blabulenz, muss och duerch Héichtemperatur-funktionell Elektrolyt verbessert ginn.

Batterie Struktur Design

Eng typesch Optimiséierungsstrategie ass de gestapelten VS Wicking Typ. D’Elektroden vun der gestapelter Batterie sinn gläichwäerteg mat enger paralleler Bezéiung, an de Wicklungstyp ass gläichwäerteg mat enger Serieverbindung. Dofir ass d’intern Resistenz vum fréiere vill méi kleng an et ass méi gëeegent fir d’Kraafttyp. Occasioun.

Zousätzlech kënnen d’Efforten op d’Zuel vun de Tabs gemaach ginn fir d’Problemer vun der interner Resistenz an der Wärmevergëftung ze léisen. Zousätzlech, d’Benotzung vun héijer Konduktivitéit Elektrodenmaterialien, d’Benotzung vu méi konduktiven Agenten, an d’Beschichtung vun dënnem Elektroden sinn och Strategien déi berécksiichtegt kënne ginn.

Kuerz gesot, d’Faktoren, déi d’Ladebewegung an der Batterie beaflossen an den Taux vun der Einféierung vun Elektrodenlächer, beaflossen d’rapid Ladefäegkeet vu Lithium-Ion Batterien.

Iwwersiicht iwwer séier Opluedstatiounen Technologie routes fir Mainstream Hiersteller

Ningde Ära

Wat d’positiv Elektrode ugeet, huet d’CATL d’Technologie “super elektronesch Netzwierk” entwéckelt, déi Lithium Eisenphosphat eng exzellent elektronesch Konduktivitéit mécht; op der negativer Elektroden GRAPHITE Uewerfläch, der “schnell Ion Ring” Technologie ass benotzt der GRAPHITE z’änneren, an der modifizéiert graphite hëlt Rechnung souwuel super séier Opluedstatiounen an héich. Produkter wärend der Schnellladung, sou datt et 4-5C Schnellladungskapazitéit huet, 10-15 Minutte séier Laden a Laden realiséieren, a kann d’Energiedicht vum Systemniveau iwwer 70wh / kg garantéieren, 10,000 Zyklus Liewen z’erreechen.

Wat d’thermesch Gestioun ugeet, erkennt säin thermesche Gestiounssystem den “gesonden Opluedintervall” vum fixen chemesche System bei verschiddenen Temperaturen a SOCs voll, wat d’Betribstemperatur vu Lithium-Ion-Batterien staark erweidert.

Waasserma

Waterma ass net sou gutt an der leschter Zäit, loosst eis just iwwer Technologie schwätzen. Waterma benotzt Lithium Eisenphosphat mat enger méi klenger Partikelgréisst. Am Moment huet de gemeinsame Lithium Eisenphosphat um Maart eng Partikelgréisst tëscht 300 a 600 nm, während Waterma nëmmen 100 bis 300 nm Lithium Eisenphosphat benotzt, sou datt Lithiumionen wäerten hunn. gelueden an entlooss. Fir aner Systemer wéi Batterien, stäerken den Design vun thermesch Gestioun Systemer a System Sécherheet.

Mikro Muecht

Am fréien Deeg huet Weihong Power Lithium Titanat + poröse Komposit Kuelestoff mat Spinelstruktur gewielt, déi séier Laden an héije Stroum als negativ Elektrodenmaterial widderstoen kann; Fir d’Bedrohung vun héijer Stroumstroum fir d’Batteriesécherheet während der Schnellladung ze vermeiden, Weihong Power Kombinéiert net-verbrennend Elektrolyt, Héichporositéit an Héichpermeabilitéit Membrantechnologie an STL intelligent thermesch Kontrollflëssegkeet Technologie, et kann d’Sécherheet vun der Batterie garantéieren. wann d’Batterie séier gelueden ass.

Am 2017 huet et eng nei Generatioun vun héich-Energie-Dicht Batterien ugekënnegt, mat héich-Kapazitéit an héich-Kraaft Lithium Manganate Cathode Materialien, mat enger eenzeger Energie Dicht vun 170wh / kg, an erreechen 15-Minute séier Opluedstatiounen. D’Zil ass d’Liewen a Sécherheetsprobleemer ze berücksichtegen.

Zhuhai Yinlong

Lithium Titanat Anode ass bekannt fir seng breet Operatiounstemperaturberäich a grouss Lade-Entladungsrate. Et gi keng kloer Daten iwwer déi spezifesch technesch Methoden. Schwätzen mam Personal op der Ausstellung, et gëtt gesot datt seng séier Ladung 10C erreechen kann an d’Liewensdauer 20,000 Mol ass.

D’Zukunft vun der Schnellladungstechnologie

Ob d’Schnellladungstechnologie vun elektresche Gefierer eng historesch Richtung oder e kuerzliewege Phänomen ass, tatsächlech ginn et elo ënnerschiddlech Meenungen, an et gëtt keng Conclusioun. Als alternativ Method fir d’Kilometerbesuergnëss ze léisen, gëtt et op der selwechter Plattform ugesinn mat der Batterieenergiedicht an allgemeng Gefierkäschte.

Energie Dicht a séier charge Leeschtung, an der selwechter Batterie, kann zwee inkompatibel Richtungen gesot ginn a kann net gläichzäiteg erreecht ginn. D’Verfollegung vun der Batterie Energie Dicht ass de Moment de Mainstream. Wann d’Energiedicht héich genuch ass an d’Batteriekapazitéit vun engem Gefier grouss genuch ass fir de sougenannte “Rangeangst” ze vermeiden, gëtt d’Demande fir d’Batterierate Opluedstatioun reduzéiert; zur selwechter Zäit, wann d’Batteriekraaft grouss ass, wann d’Batteriekäschte pro Kilowatt-Stonn net niddereg genuch sinn, ass et dann néideg? Dem Ding Kemao säi Kaf vu Stroum, dee genuch ass fir “net Angschtgefiller”, erfuerdert d’Konsumenten e Choix ze maachen. Wann Dir driwwer denkt, séier Laden huet Wäert. En anere Standpunkt sinn d’Käschte fir Schnellladungsanlagen, déi natierlech Deel vun de Käschte vun der ganzer Gesellschaft sinn fir d’Elektrifizéierung ze förderen.

Ob Schnellladungstechnologie op grousser Skala gefördert ka ginn, d’Energiedicht a Schnellladungstechnologie, déi sech séier entwéckelt, an déi zwou Technologien, déi d’Käschte reduzéieren, kënnen an hirer Zukunft eng entscheedend Roll spillen.