根据群友的要求，说说锂电池快充的理解：

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使用此图来说明电池充电的过程。 横坐标是时间，纵坐标是电压。 在锂电池的初始充电阶段，会有一个小电流预充电过程，即CC预充电，旨在稳定正负极材料。 之后，在电池稳定后，可以将电池调整为大电流充电，即CC Fast Charge。 最后进入恒压充电模式（CV）。 对于锂电池，系统在电压达到4.2V时启动恒压充电模式，充电电流逐渐减小，直到电压低于一定值时充电结束。

在整个过程中，不同的电池有不同的标准充电电流。 例如，对于3C产品，标准充电电流一般为0.1C-0.5C，而对于大功率动力电池，标准充电电流一般为1C。 低充电电流也是为了电池的安全考虑。 所以，平时说的快充，就是指比标准充电电流高几倍到几十倍。

有人说给锂电池充电就像倒啤酒，快，灌啤酒快，但是泡沫很多。 它很慢，很慢，但是啤酒很多，很结实。 快速充电不仅会节省充电时间，还会损坏电池本身。 由于电池内部存在极化现象，其所能接受的最大充电电流会随着充放电循环次数的增加而降低。 当连续充电且充电电流大时，电极处的离子浓度增加，极化加剧，电池端电压不能与电荷/能量成线性比例直接对应。 同时，大电流充电，内阻增大会导致焦耳热效应（Q=I2Rt）加剧，带来副反应，如电解液反应分解、产气等一系列问题，风险因素突然增加，对电池安全有影响，非动力电池的寿命会大大缩短。

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阳极材料

锂电池的快速充电过程是Li+在负极材料中的快速迁移和嵌入。 正极材料的粒径会影响电池电化学过程中离子的响应时间和扩散路径。 据研究，锂离子的扩散系数随着材料晶粒尺寸的减小而增大。 但随着物料粒径的减小，制浆生产中会出现颗粒严重团聚，造成分散不均匀。 同时，纳米颗粒会降低电极片的压实密度，在充放电副反应过程中会增加与电解液的接触面积，影响电池的性能。

更可靠的方法是通过涂层对正极材料进行改性。 例如，LFP 本身的导电性不是很好。 在LFP的表面涂上碳材料或其他材料，可以提高其导电性，有利于提高电池的快充性能。

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阳极材料

锂电池的快速充电意味着锂离子可以快速出来并“游”到负极，这就要求正极材料具有快速嵌入锂的能力。 用于锂电池快速充电的负极材料包括碳材料、钛酸锂等一些新材料。

对于碳材料，在常规充电条件下，锂离子优先嵌入石墨中，因为嵌入锂的电位与析出锂的电位相似。 但在快速充电或低温条件下，锂离子可能会在表面析出，形成枝晶锂。 当枝晶锂击穿SEI时，造成Li+二次损失，电池容量降低。 当锂金属达到一定程度时，就会从负极长到隔膜，造成电池短路的危险。

LTO属于“零应变”含氧负极材料，在电池运行过程中不产生SEI，与锂离子结合能力更强，可满足快速充放电要求。 同时，由于不能形成SEI，负极材料会直接与电解液接触，促进副反应的发生。 LTO电池产气问题无法解决，只能通过表面改性来缓解。

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电极液

如上所述，在快速充电过程中，由于锂离子迁移率和电子转移率不一致，电池会产生较大的极化。 所以为了尽量减少电池极化引起的负反应，电解液的发展需要以下三点：1、高离解电解液盐； 2、溶剂复合——降低粘度； 3、界面控制——降低膜阻抗。

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生产工艺与快速灌装的关系

之前，从正负极材料和电极液三个关键材料分析了快速填充的要求和影响。 下面是影响比较大的流程设计。 电池生产的工艺参数直接影响到电池活化前后锂离子在电池各部分的迁移阻力，因此电池制备工艺参数对锂离子电池的性能有重要影响。

(1) 浆料

对于浆料的性能，一方面要保持导电剂的均匀分散。 由于导电剂均匀分布在活性物质的颗粒间，可在活性物质与活性物质与集流体之间形成更均匀的导电网络，具有收集微电流的作用，降低接触电阻，并且可以提高电子的运动速度。 另一方面是防止导电剂的过度分散。 在充放电过程中，正负极材料的晶体结构会发生变化，导致导电剂脱落，增加电池内阻，影响性能。

(2) 极偏密度

理论上，倍增电池和大容量电池是不兼容的。 当正负极极化密度较低时，可以提高锂离子的扩散速度，降低离子和电子迁移阻力。 面密度越低，电极越薄，充放电过程中锂离子的不断嵌入和释放引起的电极结构变化也较小。 但是，如果面密度过低，会降低电池的能量密度，增加成本。 因此，应综合考虑面密度。 下图为钴酸锂电池6C充电、1C放电示例。

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(3)极片涂层一致性

之前有朋友问过，极局部密度不一致对电池有影响吗？ 这里顺便说一下，对于快充性能，主要是阳极板的一致性。 如果负面密度不均匀，轧制后活体材料的内部孔隙率会发生很大变化。 孔隙率的不同会导致内部电流分布的不同，进而影响电池化成阶段SEI的形成和性能，最终影响电池的快充性能。

(4)极片压实密度

为什么柱子需要压实？ 一是提高电池的比能量，二是提高电池的性能。 最佳压实密度因电极材料而异。 随着压实密度的增加，电极片的孔隙率越小，颗粒之间的连接越紧密，在相同面密度下电极片的厚度越小，因此可以减少锂离子的迁移路径。 当压实密度过大时，电解液的浸润效果不好，可能会破坏材料结构和导电剂的分布，后期会出现缠绕问题。 同样，钴酸锂电池6C充电，1C放电，压实密度对放电比容量的影响如下：

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地层老化及其他

对于碳负极电池，化成-老化是锂电池的关键过程，会影响SEI的质量。 SEI的厚度不均匀或结构不稳定，都会影响电池的快充能力和循环寿命。

除了以上几个重要因素外，电芯的制作、充放电系统都会对锂电池的性能产生很大的影响。 随着使用时间的延长，应适度降低电池充电率，否则会加剧两极分化。

结论

锂电池快速充放电的本质是锂离子可以快速脱嵌在正负极材料之间。 电池的材料特性、工艺设计和充放电系统都会影响大电流充电的性能。 正负极材料的结构稳定性有利于快速脱锂过程而不引起结构坍塌，锂离子在材料中扩散速度较快，以承受大电流充电。 由于离子迁移速度与电子转移速度不匹配，在充放电过程中会发生极化，因此应尽量减少极化，防止锂金属析出，降低容量影响寿命。