【理想5C超充为什么充电快还安全?“透视镜ECCS”里有答案】
理想的5C超充,今年升级到了“充电10分钟续航500公里”。可能大家会有一丝丝疑虑:这么快的充电,会不会伤电池?我们的回答是“放心充,不伤”。理想汽车动力电池团队过去五年对5C超充技术进行了深度的研究,从电芯材料、到Pack结构、再到软件精密控制等涉及20多个学科,甚至连超充试验平台都是“量身定制”的。
今天就给大家介绍一个可以洞察电芯内部充电全过程的“黑科技”:“透视镜ECCS”。
5C超充过程中,锂离子会高速、大量地向负极迁移。一旦充电电流设置过于激进,锂离子来不及嵌入负极材料内部,便会在其表面不规则地析出,形成锂枝晶。这些尖锐的枝晶不仅会加速活性锂的损耗,影响寿命,更可能刺穿隔膜,引发内短路,造成安全隐患。因此,充电电流设计的核心就在于确认其析锂的安全边界。然而,电芯是个“黑盒子”,传统的研究手段要么“靠经验推测”,要么是“破坏式侦查”,或多或少都存在精度和效率上的问题。
我们的想法是给电芯装上“高清透视镜”,让充放电的每一秒动态过程,能够直接、原位地被观测到,从而高效判断我们的快充策略是否超出了安全边界。为此,我们配置了电化学反应可视化共聚焦系统(ECCS Electro-Chemical reaction visualizing Confocal System),简称“透视镜ECCS”。简单说,就是用微米级共焦显微镜技术,在电池充放电的时候,实时、原位、高清地“直播”锂离子的一举一动。就像下图中我们拍摄的充电过程,当电流在安全边界内时,负极随着锂离子嵌入会均匀地从黑色变成金色;而当电流超过边界时,就会在负极表面析出银色的锂枝晶。通过这样原位观测,就能高效直观地判断充电电流有没有“越界”了!
整个试验技术的开发,涉及样品试制、设备调焦、拍摄参数设置、温控系统设置、电化学工作站联动等五个关键环节。团队伙伴们积累出了300多项操作细节与超200页标准文档,确保了试验测试的稳定性与准确性。
通过ECCS原位观测系统,我们不再单纯依赖于间接观测与经验推算,能够以更高的速度和精度去迭代电芯材料设计,在安全边界之内制定出最优超充策略。
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