为什么快速充电是电池的死亡
他们想换机油，但仍然存在致命的缺陷，制造商对此保持沉默。
煤炭时代早已被人们铭记。 石油时代也将结束。 在XNUMX世纪的第三个十年中，我们显然生活在电池时代。
自从电力进入人类生活以来，他们的作用一直很重要。 但是现在，三个趋势突然使储能成为地球上最重要的技术。
第一个趋势是移动设备的繁荣——智能手机、平板电脑、笔记本电脑。我们过去需要电池来制造手电筒、移动收音机和便携式设备等用途相对有限的东西。 今天，每个人都至少拥有一台个人移动设备，他几乎经常使用它，没有它，他的生活是不可想象的。
第二个趋势是可再生能源的使用以及电力生产和消费高峰之间的突然差异。 过去很容易：当业主在晚上打开炉灶和电视时，消耗量急剧上升，火电厂和核电厂的运营商只需增加电力即可。 但对于太阳能和风能发电来说，这是不可能的：生产高峰通常发生在消费处于最低水平的时候。 因此，必须以某种方式储存能量。 一种选择是所谓的“氢能社会”，其中电力被转化为氢气，然后将燃料输送到电网和电动汽车。 但所需基础设施的高昂成本和人类对氢气的不愉快记忆（Hindenburg 和其他人）暂时搁置了这个概念。
市场部门认为，所谓的“智能电网”是：电动汽车在高峰期生产时会吸收多余的能量，然后在必要时将其返回电网。 但是，现代电池尚未准备好应对这一挑战。
这个问题的另一个可能的答案是第三个趋势：用电池电动汽车（BEV）替代内燃机。 支持这些电动汽车的主要论据之一是，它们可以成为电网的积极参与者，并吸收多余的以便在需要时将其归还。
从特斯拉到大众，每个电动汽车制造商都在其PR材料中使用了这个想法。 但是，他们都没有承认工程师痛苦的事情：现代电池不适合这种工作。
锂离子技术在当今市场上占据主导地位，从健身手环到最快的特斯拉Model S都有提供，它比铅酸或镍氢电池等旧概念具有很多优势。 但是它也有一些局限性，尤其是老化的趋势。
大多数人认为电池是一种以某种方式“流入”电力的管。 然而，实际上，电池并不自行存储电能。 他们使用它来触发某些化学反应。 然后他们可以开始相反的反应并重新获得电荷。
对于锂离子电池，与电释放的反应看起来像这样：锂离子在电池的阳极形成。 这些是锂原子，每个原子都失去一个电子。 离子穿过液体电解质到达阴极。 释放的电子通过电路引导，提供我们所需的能量。 打开电池进行充电时，该过程将反向进行，并且离子会与丢失的电子一起被收集。
锂化合物的“过度生长”会导致短路并点燃电池。
然而，不幸的是，使锂如此适合制造电池的高反应性也有一个缺点——它往往会参与其他不需要的化学反应。 因此，在阳极上逐渐形成一层薄薄的锂化合物，从而干扰反应。 因此电池容量减少。 充电和放电越强烈，该涂层变得越厚。 有时它甚至可以释放所谓的“树突”——想想锂化合物的钟乳石——从阳极延伸到阴极，如果它们到达阴极，会导致短路并点燃电池。
每一次充放电循环都会缩短锂离子电池的寿命。 但最近流行的三相电流快速充电显着加快了这一过程。 对于智能手机来说，这对制造商来说并不是什么大障碍，无论如何，他们想迫使用户每两到三年更换一次设备。但汽车是个问题。
为了说服消费者购买电动汽车，制造商还必须通过快速充电选项吸引他们。 但是像Ionity这样的快速电台并不适合日常使用。
电池的成本是目前电动汽车总价的三分之一，甚至更高。 为了让客户相信他们购买的不是定时炸弹，所有制造商都提供单独的、更长的电池保修期。 同时，他们依靠更快的充电速度来使他们的汽车对长途旅行具有吸引力。 直到最近，最快的充电站运行功率为 50 千瓦。 但新款梅赛德斯 EQC 可充电至 110kW，奥迪 e-tron 可充电至 150kW，由欧洲 Ionity 充电站提供，而特斯拉正准备将标准提高得更高。
这些制造商很快就承认快速充电会损坏电池。 当一个人走了很长时间而且时间很短时，诸如Ionity之类的电台更适合紧急情况。 否则，在家中为电池缓慢充电是一种明智的方法。
它的充电和放电方式对其使用寿命也很重要。 因此，大多数制造商不建议充电高于80％而低于20％。 通过这种方法，锂离子电池每年平均损失约2％的容量。 因此，它可以持续10年或长达200公里，然后才能将其功率下降得如此之多以至于无法在汽车中使用。
最后，当然，电池寿命取决于其独特的化学成分。 每个制造商都不同，而且在许多情况下，它是如此新，以至于甚至不知道它会随着时间的推移如何老化。 几家制造商已经承诺推出寿命为“一百万英里”（1.6 万公里）的新一代电池。 根据埃隆马斯克的说法，特斯拉正在研究其中之一。 为宝马和其他六家公司提供产品的中国公司宁德时代已承诺其下一代电池将使用 16 年，即 2 万公里。 通用汽车和韩国的 LG 化学也在开发类似的项目。 这些公司中的每家都有自己的技术解决方案，他们想在现实生活中尝试。 例如，通用汽车将使用创新材料来防止水分进入电池，这是阴极锂结垢的主要原因。 CATL 技术在镍钴锰阳极中添加了铝。 这不仅减少了对目前这些原材料中最昂贵的钴的需求，而且还增加了电池寿命。 至少这是中国工程师所希望的。 潜在客户很高兴知道一个想法在实践中是否有效。
