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锂电池快充技术性的发展趋势

锂电池快充技术性的发展趋势

来源:
2021/11/15 09:44
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【摘要】:

  快速充电技术的发展

  像Fast和quick这样的词有非常主观的含义。例如,当我比平时更早去看医生时,接待员说我到得早,可以很快看到自己。很好,我想我能及时赶回工作去参加一个我以为错过的会议。两年前,我读了一本《人物与汽车》(People and Cars)和一本《国家地理》(National Geographic)后被叫进了诊所。

  在去看医生之前,我甚至有时间看完了两份去年出版的《道路与轨道》杂志。开了这么久的会……当我向接待员表示,预约时间似乎比我预期的要长时,她说已经够快了。也许我期望的是速度,结果就是速度。我觉得它真的很慢。

  在镍镉电池是大多数便携式电子产品必不可少的时代,我们已经开始定义不同充电速率的术语。在C/10的标准充电速率下,电池需要12小时才能充满电。在这个速度下,电池可以停止工作而不充电。然后是快速充电C/3,在达到最大容量之前,它会停止充电近四个小时。最后,以C的速度将C/2快速充电到C需要一个多小时才能充满电池。这个充电速率是停止的,通常在进入保持充电形式之前完全充电。

  随着锂电池成为便携式充电电源,快速充电是一个不同的好领域。设备增加了智能手机和平板电脑的挑战。我正在考虑的三星(Samsung)最新平板电脑NotePro12.2就是一个很好的例子。这款平板电脑使用9500mHr电池和2A充电器。这意味着,如果用户一整天都不插电,他们会整夜充电。从讨论到现在,我应该让电池运行超过10个小时才满意。

  回到这些设备的快速充电,需求决定了客户的期望。像fast或fast这样的词可以用来设定期望。图1显示了在不同的最大充电电流下从不同的充电状态(soc)完全充电所需的时间。从图中可以看出,当使用75%SOC充电时,使用2A或3A容量适配器并不重要。完全充电需要1.2个多小时。这是由于充电电压稳定所致。因此,如果消费者想用快速充电器更快地充电,他们就会陷入绝望。

  然而,如果你一开始就没有充电,那么在2A和3A充电速率之间大约有20分钟的差异。这都是关于设定期望。在他们的论文中,Botsford和Szczepanek提供了慢充电、快速充电、快速充电和快速充电的参数。虽然这篇文章是关于电动汽车的,但它指出了这些术语的一致含义。在本文中,快比快慢,快比快慢。这与其他电池充电条款一致。

  快速充电是锂电池发展的突出特点

  参见图1。比较不同功率条件下最大充电电流与完全充电所需时间

  该报告引用了加州空气资源委员会(ARB)的一项指令。该命令要求快速充电器在充电10分钟后的续航范围为100英里。当然,这意味着电池可以行驶超过100英里。

  我们可以用同样的概念来表达便携设备的匆忙或速度。例如,我们可以规定,快速充电器充电30分钟后获得的电池电量应能维持至少5个小时的设备运行。这只是一个例子,假设快速充电速度为1C,电池可以支持10小时的正常运行。

  我明白提供快速充电的好处要大于处理实际技术问题的困难。如果我们不能设定期望来评估客户的观点,快速结算可能就没有我们想的那么有价值。提供一个比目前的10W适配器大不了多少的适配器,再加上以不到两倍的成本提供两倍的电源,肯定会让我们忙得不可开交。在很多情况下,客户希望设备可以通过设备充电,从而获得更大的功率。为了解决超薄智能手机和平板电脑以两倍速度充电造成的发热问题,需要大幅提高转换功率。

 

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