关于电动汽车充电中的电流问题,我们需要先了解电池中的“C”的概念。这个概念非常重要,是电池讨论分析中最常用的术语。电池中的倍率缩写是Current-Rate——“ACrateisameasureoftherateatwhichabatteryisdischargedrelativetoitsmaximumcapacity.A1Cratemeansthatthedischargecurrentwilldischargetheentirebatteryin1hour.”就是电池在规定的时间内放出其额定容量所输出的电流值,1C表示用1个小时将电池电量放完所需要的电流大小。2C就表示0.5小时放完所需要的电流大小。倍率越大,也就意味着电流越大。
那么,电动汽车充电为什么会出现负电流呢?首先,我们需要明确快充的概念。顾名思义,快充即对二次可充放电池的快速充电的过程,一般情况下可以简单化的理解为在小于1小时内充电的制度(即充电速率大于1C)。但是,快充与慢充相比,会带来很大的过电压(电流变大,U=IR,电池内阻会贡献更大的过电压),化学扩散反应也会跟不上,此时虽然电池可能表面上充到了一个高电压值而显示电量很高,实际上并没有充进那么多电,同种材料经不同优化工艺后,倍率性能不同(左差右好),在5C高倍率充放电制度下虽然都充到了4.5V(体现为充“满”),但是实际上可用的容量差别很大,一个为75mAh/g,一个为108mAh/g。
实际上,任何电池其实都能快充充“满”电,在这里的“满”其实只是电压提了上去,无法与充入的电量/能量直接线性比例地对应起来。而且在这些时候,大电流充电会导致焦耳发热效应加剧(Q=I2Rt),并带来电池内的材料副反应分解、产气等一系列问题,危险系数骤然增加,至于此条件下电池的寿命就更不用提了,非功率型电池的寿命必然会大幅缩短:因此其实是大部分厂家为了安全可靠,出于综合考虑,厂家设计了电路为电池限定了充电电流的上限,不让使用快充。