眾所周知,對於純電動汽車而言,電池系統的充放電性能是決定車輛實際使用效果的重要指標。高能量密度和快速充電能力不僅是各動力電池廠商不斷努力開發的技術方向,更是新能源技術的核心領域。
“鋰離子電池又被稱為搖椅電池。”寧德時代新能源科技股份有限公司(以下簡稱寧德時代)科研項目主管程曉燕告訴科技日報記者,搖椅的兩端為電池的兩極,鋰離子在搖椅的兩端來回奔跑。充電時,鋰離子從電池的正極經過電解液移動到負極。作為負極的石墨呈層狀結構,鋰離子通過層間嵌入到石墨中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。
衡量電動車充電效率的壹個關鍵指標是充放電倍率(C)。充放電倍率,可以簡單理解為充、放電的速率。鋰離子電池的充放電倍率,決定了我們可以以多快的速度,將壹定的能量存儲到電池裏面,或者以多快的速度,將電池裏面的能量釋放出來。例如,額定容量為100安時的電池用20安放電時,其放電倍率為0.2C,所用的容量1小時放電完畢,稱為1C放電;5小時放電完畢,則稱為0.2C放電。業界普遍認為,電動汽車快充是指充電倍率大於1.6C的充電方式,也就是從0%充電到80%時間小於30分鐘的技術。
要縮短充電時間,就要不斷提高充放電倍率。快充技術的核心,就是通過化學體系和設計優化,加速鋰離子在正負極間移動的速度。但是,在研發快充技術時光考慮速度還不行。該技術突破了石墨體系不能快速充電的技術瓶頸,在保持高能量密度、高安全性、長壽命等優點基礎上,可在15分鐘內完成100%充電,確保電動汽車300公裏的續航裏程。