أصبح الشحن السريع اتجاهًا صناعيًا ، حيث قدم خمسة أنواع من مواد الأنود سريعة الشحن
مع تقدم تكنولوجيا بطاريات الطاقة ، تم تحسين النطاق المبحر لمركبات الطاقة الجديدة بشكل كبير ، وخفت مشكلة القلق بشأن عمر البطارية تدريجياً. بالإضافة إلى عمر البطارية ، يعد قلق الشحن مشكلة أخرى تحتاج سيارات الطاقة الجديدة إلى مواجهتها. يؤثر مستوى كفاءة الشحن بشكل مباشر على تجربة السيارة.
يعد تقصير وقت الشحن أحد المفاتيح لتعزيز قوة العلامة التجارية وتجربة المستخدم لمركبات الطاقة الجديدة. يعتقد بعض المحللين أنه مع الزيادة السريعة في معدل تغلغل مركبات الطاقة الجديدة ، ستصبح المنافسة بين شركات السيارات أعمق وأكثر تنوعًا ، كما أن تقدم تقنية الشحن السريع وتحسين كفاءة تجديد الطاقة أصبح أيضًا المنفذ التالي لـ سلسلة صناعة مركبات الطاقة الجديدة.
1. ما هو الشحن السريع؟
ينقسم شحن مركبات الطاقة الجديدة إلى شحن بطيء للتيار المتردد وشحن سريع للتيار المستمر. من أجل تحقيق “الشحن السريع” ، من الضروري الاعتماد على الشحن السريع للتيار المستمر. المؤشر الذي يحدد معدل الشحن هو قوة الشحن. لا توجد لوائح واضحة بشأن الشحن عالي الطاقة في الصناعة ، وهو مصطلح صناعي واسع النطاق. بشكل عام ، تعتبر طاقة الشحن فوق 125 كيلو وات عالية الطاقة.
الشحن السريع لبطارية الطاقة هو استخدام الشحن عالي الطاقة. يمكن أن تدعم حزم بطاريات الطاقة الرائدة في السوق بالفعل معدل شحن 2C (معدل الشحن هو مقياس لسرعة الشحن ، ومعدل الشحن = تيار الشحن / السعة المقدرة للبطارية). بشكل عام ، يمكن لشحن 1C شحن نظام البطارية بالكامل في 60 دقيقة ، ويعني 4C أنه يمكن شحن البطارية بالكامل في 15 دقيقة. يحدد معدل الشحن والتفريغ معدل تفاعل إزالة تشابك الليثيوم لخلية البطارية ، ويترافق أيضًا مع درجات مختلفة من توليد الحرارة أو تطور الليثيوم. كلما ارتفع المعدل ، زادت خطورة تطور الليثيوم وتوليد الحرارة.
2. القطب السالب هو العامل الحاسم لبطاريات الشحن السريع
يجب تغيير البطاريات سريعة الشحن وترقيتها في مواد البطارية لتحسين أداء الشحن السريع للبطارية ، والذي يشبه تأثير البرميل. اللوحة القصيرة هي القطب السالب ، وهو العامل المحدد لمعدل شحن البطارية.
القطب السالب له تأثير أقوى على الشحن السريع من القطب الموجب. أظهرت العديد من الدراسات أن تدهور الكاثود ونمو فيلم الكاثود CEI ليس لهما أي تأثير على الشحن السريع لبطاريات Li-ion التقليدية. العوامل التي تؤثر على ترسيب الليثيوم وهيكل الترسيب (ترسيب الليثيوم) تشمل: معدل انتشار أيونات الليثيوم داخل الأنود ؛ ② تدرج تركيز الإلكتروليت في واجهة الأنود ؛ و ③ التفاعلات الجانبية في واجهة القطب / المنحل بالكهرباء.
3. ما هي مواد القطب السالب للشحن السريع؟
مادة الجرافيت
المواد القائمة على السيليكون
مادة الكربون الصلب
مادة تيتانات الليثيوم
مادة قاعدة الألومنيوم
أعلن معهد Shenzhen للتكنولوجيا المتقدمة ، الأكاديمية الصينية للعلوم مؤخرًا عن أحدث الإنجازات في مواد الأنود المركبة القائمة على الألومنيوم. رقائق الألومنيوم عبارة عن قطب كهربائي سالب ومجمع تيار. تنتقل أيونات الليثيوم إلى سطح القطب السالب لرقائق الألومنيوم ، والتي يمكن أن تشكل بسرعة سبيكة من الألومنيوم والليثيوم ؛ أثناء التفريغ ، يمكن استخلاص أيونات الليثيوم بسهولة من سبائك الألومنيوم والليثيوم ، والتي تتميز بميزة الشحن السريع. وفقًا للتقارير ، يمكن شحن منتج البطارية لهذا الإنجاز بالكامل في 20 دقيقة. إذا تم استخدام ورق الألمنيوم المركب كقطب كهربائي سالب سريع الشحن ، فإنه يتمتع بمزايا رائعة في التحكم في التكلفة ، والتحضير على نطاق واسع ومستقر ، إلخ.
مع التطور السريع لتكنولوجيا بطاريات الليثيوم ، تم تحسين كثافة طاقة البطاريات بشكل كبير ، كما أن الطلب على تقصير وقت الشحن في سوق بطاريات الطاقة آخذ في الازدياد. أصبحت تقنية الشحن السريع اتجاهًا مهمًا في تطوير تقنية بطاريات الليثيوم في السنوات الأخيرة. مع التحسين المستمر لمواد البطاريات ، قد يصبح الشحن السريع منافسة جديدة في مجال مركبات الطاقة الجديدة ، وسيكون تطبيق تقنية الشحن السريع أكثر شمولاً في المستقبل.