鋰電世界網(wǎng)訊，快充技術(shù)的核心就是在不影響電芯壽命和安全性的前提下，通過(guò)化學(xué)體系的設(shè)計(jì)，加速鋰離子在正負(fù)極移動(dòng)的速度，很多快充技術(shù)都是圍繞這一點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)磷酸鐵鋰電池快充的研發(fā)，寧德時(shí)代和沃特瑪具有代表性。
寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰快充技術(shù)比較成熟，正極方面，寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)了“超電子網(wǎng)”技術(shù)，在確保快充電池系統(tǒng)的安全性和可靠性的基礎(chǔ)上，使磷酸鐵鋰的電子具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，可達(dá)三元材料的1000倍。負(fù)極方面，寧德時(shí)代采用“快離子環(huán)”技術(shù)，在石墨表面打造一圈“高速公路”，加快了鋰離子在石墨層的嵌入，充電倍率可達(dá)4C~5C，并能保證系統(tǒng)級(jí)別70Wh/kg以上的能量密度，實(shí)現(xiàn)10000次的循環(huán)壽命。此外，為了讓快充適應(yīng)不同的工作環(huán)境，寧德時(shí)代還專門(mén)開(kāi)發(fā)了熱管理系統(tǒng)，確保在低溫和高溫的環(huán)境里實(shí)現(xiàn)快充。
寧德時(shí)代總裁黃世霖表示，寧德時(shí)代將開(kāi)發(fā)更成熟的電池快充技術(shù)，配合充電需求布設(shè)專業(yè)化集中充電站，滿足市場(chǎng)對(duì)遠(yuǎn)距離行駛和短時(shí)間充電的需求。據(jù)了解，寧德時(shí)代將逐步提升電池能量密度，提高電動(dòng)汽車的續(xù)航里程，2017年年底前推出新技術(shù)，爭(zhēng)取生產(chǎn)出充電10分鐘、續(xù)航300公里的電池產(chǎn)品。
通過(guò)對(duì)沃特瑪?shù)恼{(diào)研和相關(guān)資料的查閱，電池中國(guó)網(wǎng)了解到，沃特瑪是磷酸鐵鋰材料體系的堅(jiān)定擁護(hù)者，它在磷酸鐵鋰快充方面一直在發(fā)力。正極方面，沃特瑪使用粒徑更小的磷酸鐵鋰材料，目前市場(chǎng)上普遍的磷酸鐵鋰粒徑在300~600nm之間，而沃特瑪只用100~300nm的磷酸鐵鋰材料，從而使鋰離子擁有更快的遷移速度，可實(shí)現(xiàn)更大倍率的電流進(jìn)行充放電。在負(fù)極端，沃特瑪同樣采用粒徑更小的人造石墨進(jìn)行碳包覆——小粒徑有利于鋰離子的脫離和嵌入;碳包覆能對(duì)電池的循環(huán)壽命進(jìn)行優(yōu)化改善，微孔的碳結(jié)構(gòu)有利于電解液的吸附，從而起到改善循環(huán)壽命的作用。
在安全防護(hù)措施方面，沃特瑪電池采用圓柱結(jié)構(gòu)，并在常規(guī)安全裝置外設(shè)有通氣管裝置和拉斷開(kāi)啟裝置。通氣管裝置能保證內(nèi)部氣壓的平衡，可防止電芯內(nèi)局部氣壓過(guò)高導(dǎo)致電池爆炸的風(fēng)險(xiǎn);而拉斷開(kāi)啟裝置在電池過(guò)充、過(guò)流、過(guò)熱的情況下，會(huì)產(chǎn)氣斷開(kāi)電路，終止電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)，防止爆炸的發(fā)生。
磷酸鐵鋰電池近年來(lái)一直在電池體系中擔(dān)綱主角，盡管理論能量密度上升空間有限，多傳終將被其他電池材料取代，但磷酸鐵鋰找到了新的突破點(diǎn)，在快充方面向其他電池材料體系發(fā)起了挑戰(zhàn)。可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)，憑快充“一招鮮”，磷酸鐵鋰就可以走得更遠(yuǎn)。