锂离子电池如何快速安详的充电？

锂离子电池的衰降机理较量巨大，在该模子中作者重要包括了两类；1）电解液在负极外貌的解析，生成Li2CO3和（CH2OCO2Li）2等身分，在负极外貌形成SEI膜；2）金属Li在负极外貌析出，这一方面会耗损活性Li，另一方面也会导致负极的活性面积低落。

电极-电解液界面处的电化学回响可以用Butlrt-Volmer方程举办表述，个中as,int为嵌入回响的面积，ηint为颗粒外貌的过电位，i0,int为互换电流密度，

颗粒外貌的过电位可以用下式举办表述，个中φs和φe别离为电极外貌和电解液的电位，Ueq,int为均衡电位，JLitotal为界面总的回响速度，包括嵌锂回响、界面副回响和负极析锂等。

关于电极界面副回响，我们仍然可以回收Butlrt-Volmer方程举办表述，

由于界面副回响不行逆，而且还原解析占主导职位，因此上式10也可以改写为下式所示形式

同样的负极析锂的进程也可以回收Butlrt-Volmer方程举办表述，金属Li在负极外貌析出重要是因为负极外貌的过电势较量大，因此负极对Li电位低于0V，导致负极析锂。

负极析锂回响的过电势可以用下式举办表述，

因此锂离子电池在使用的进程由于SEI膜的一连发展和负极外貌析锂引起的活性Li的损失就可以通过对两种副回响速度举办积分的方法得到，如下式所示。

按照上述模子，并举办降阶处理惩罚后，作者对一个39Ah的大尺寸软包电池举办了模仿，电池凭据2C倍率恒流充电至4.2V，然后恒压充电至电流下降到C/40，然后以1C倍率恒放逐电至电流下降到3.0V，轮回进程中电池容量保持率与轮回次数之间的干系如下图a所示，放电进程中的电压曲线变革如下图b所示。从图中我们可以或许看到这一模子很好的模仿了锂离子电池在轮回进程中的衰降，两者之间的误差小于1%。

按照模子，作者阐明白轮回进程中容量损失的来历，从图中可以或许看到在轮回进程中重要的容量损失来自于副回响造成的活性Li的损失，直到轮回300次今后才开始呈现析锂。

5C倍率充电的电池轮回数据，可以或许看到开始时电池呈线性衰降模式，可是在60次今后就开始呈现容量衰降的加快，按照模子阐明在60次轮回之前电池内的容量损失重要是来自于副回响导致的活性Li的损失，在60次今后开始呈现负极析锂。

上述电池在轮回进程中接近隔阂处的电池极化环境，从图中可以或许看到跟着电池老化水平的新增，电池的极化也在明明新增，在轮回60次后负极已经开始呈现负的电势，表白此时开始析锂，跟着老化的继承新增电池析锂的现象更为严重，从而导致电池开始呈现容量加快衰降的现象。

从上面的阐明不丢脸出，如何防备在快充的进程中析锂是办理快充导致的寿命衰降加快的要害，而负极的电势小于0（vsLi+/Li）则是导致负极析锂的首要因素，因此我们可以操作上述模子，跟踪差异充电模式下负极极化电位的方法对差异充电模式举办评估。

声明： 本站所发布文章部分图片和内容自于互联网，如有侵权请联系删除