شارژ سریع در حال تبدیل شدن به یک روند صنعتی است و پنج نوع ماده آند شارژ سریع را معرفی می کند

با پیشرفت فن آوری باتری های قدرت، محدوده کروز وسایل نقلیه انرژی جدید تا حد زیادی بهبود یافته است و مشکل اضطراب عمر باتری به تدریج کاهش یافته است. علاوه بر عمر باتری، اضطراب شارژ مشکل دیگری است که وسایل نقلیه جدید انرژی باید با آن مواجه شوند. سطح راندمان شارژ مستقیماً بر تجربه خودرو تأثیر می گذارد.

کوتاه کردن زمان شارژ یکی از کلیدهای افزایش قدرت برند و تجربه کاربری خودروهای انرژی جدید است. برخی تحلیلگران بر این باورند که با افزایش سریع ضریب نفوذ خودروهای جدید انرژی، رقابت شرکت‌های خودروسازی عمیق‌تر و متنوع‌تر می‌شود و پیشرفت فناوری شارژ سریع و بهبود راندمان تجدید انرژی نیز به خروجی بعدی تبدیل شده است. زنجیره صنعت خودروهای انرژی جدید

1. شارژ سریع چیست؟

شارژ خودروهای انرژی جدید به دو دسته شارژ آهسته AC و شارژ سریع DC تقسیم می شود. برای دستیابی به «شارژ سریع»، باید به شارژ سریع DC تکیه کرد. شاخصی که میزان شارژ را تعیین می کند، قدرت شارژ است. هیچ مقررات روشنی در مورد شارژ با توان بالا در صنعت وجود ندارد که یک اصطلاح صنعتی گسترده است. به طور کلی، توان شارژ بالای 125 کیلو وات دارای قدرت بالایی است.

شارژ سریع باتری برق استفاده از شارژ با توان بالا است. بسته‌های باتری قدرت پیشرو در بازار می‌توانند از نرخ شارژ 2C پشتیبانی کنند (نرخ شارژ معیاری از سرعت شارژ، نرخ شارژ = جریان شارژ / ظرفیت نامی باتری است). به طور کلی، شارژ 1C می تواند سیستم باتری را در 60 دقیقه به طور کامل شارژ کند و 4C به این معنی است که باتری را می توان در 15 دقیقه به طور کامل شارژ کرد. نرخ شارژ-دشارژ میزان واکنش لیتیوم-دینترکالاسیون سلول باتری را تعیین می کند و همچنین با درجات مختلف تولید گرما یا تکامل لیتیوم همراه است. هر چه این نرخ بالاتر باشد، تکامل لیتیوم و تولید گرما جدی تر است.

2. الکترود منفی عامل تعیین کننده برای شارژ سریع باتری ها است

باتری های شارژ سریع نیاز به تغییر و ارتقاء در مواد باتری دارند تا عملکرد شارژ سریع باتری را بهبود بخشد که شبیه به جلوه بشکه است. برد کوتاه الکترود منفی است که عامل تعیین کننده برای نرخ شارژ باتری است.

الکترود منفی نسبت به الکترود مثبت تاثیر قوی تری بر شارژ سریع دارد. چندین مطالعه نشان داده اند که تخریب کاتد و رشد فیلم CEI کاتد هیچ تاثیری بر شارژ سریع باتری های Li-ion معمولی ندارد. عوامل موثر بر رسوب لیتیوم و ساختار رسوب (بارش لیتیوم) عبارتند از: ① نرخ انتشار یون های لیتیوم در آند. ② گرادیان غلظت الکترولیت در سطح مشترک آند. و ③ واکنش های جانبی در رابط الکترود/الکترولیت.

3. مواد الکترود منفی برای شارژ سریع چیست؟

مواد گرافیت

مواد مبتنی بر سیلیکون

مواد کربن سخت

مواد لیتیوم تیتانات

جنس پایه آلومینیومی

موسسه فناوری پیشرفته شنژن، آکادمی علوم چین اخیرا آخرین دستاوردها را در زمینه مواد آند کامپوزیتی مبتنی بر آلومینیوم گزارش کرده است. فویل آلومینیومی هم یک الکترود منفی و هم یک کلکتور جریان است. یون های لیتیوم به سطح الکترود منفی فویل آلومینیومی حرکت می کنند که می تواند به سرعت یک آلیاژ آلومینیوم-لیتیوم را تشکیل دهد. در هنگام تخلیه، یون های لیتیوم را می توان به راحتی از آلیاژ آلومینیوم-لیتیوم استخراج کرد که مزیت ذاتی شارژ سریع را دارد. بر اساس گزارش ها، محصول باتری این اچیومنت در مدت 20 دقیقه به طور کامل شارژ می شود. اگر فویل آلومینیوم کامپوزیت به عنوان یک الکترود منفی شارژ سریع استفاده شود، مزایای زیادی در کنترل هزینه، آماده سازی در مقیاس بزرگ و پایدار و غیره دارد.

با توسعه سریع فناوری باتری های لیتیومی، چگالی انرژی باتری ها تا حد زیادی بهبود یافته است و تقاضا برای کوتاه کردن زمان شارژ در بازار باتری های قدرت نیز در حال افزایش است. فناوری شارژ سریع به یک روند مهم در توسعه فناوری باتری های لیتیومی در سال های اخیر تبدیل شده است. با بهبود مستمر مواد باتری، شارژ سریع ممکن است به یک رقابت جدید در زمینه وسایل نقلیه با انرژی جدید تبدیل شود و استفاده از فناوری شارژ سریع در آینده گسترده تر خواهد شد.