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在锂离子电池充电过程中，电解液溶剂中会发生一些还原反应，会产生大量的CH2和CO气体，如果不对电池电解液的溶剂还原反应采取相应的措施，会发生大量的气体析出，这不仅会消耗电能，还会腐蚀电极板，使电极板变形并损坏电池。

锂离子电池现在很热。锂电池通常用作电动摩托车电池、电动滑板车电池，我们需要了解锂离子电池在充电和放电时的极化。

在锂电池充电过程中，电池极化是常见的。要想加快充电速度，充分利用电能，提高充电效率，就必须采取有效措施降低极化电压值。本文将介绍锂电池极化的原因、类型和消除电池极化的方法。

电池极化的原因和类型

在充电过程中，锂电池的端子电压高于开路电压，两者之间的差值是锂电池充电时的过电压，也可以称为过电压，这称为电极极化。可以用以下公式表示：U=U0+△U

上式中，U0为开路电压，U为锂离子电池的端子电压△ U是锂电池极化电压。在锂离子电池充电过程中，如果你想加快充电速度，提高充电效率，充分利用电能，你需要采取一些措施来降低电池极化电压的值△ 尽可能多地使用U。

锂离子电池的极化现象是由多种因素造成的。根据不同的因素，电池极化现象一般分为三类：欧姆极化、浓度极化和电化学极化。

欧姆极化

欧姆极化是由锂电池中所有部件在充电过程中的内阻引起的。当锂电池充电时，流经这些部件的电流会受到阻碍，从而导致欧姆极化现象。在充电过程中，会发生电化学反应，锂离子会扩散到电极上。在扩散过程中，将遇到来自这些内部组件的阻力。

为了克服这种阻力，一部分充电电流将用于促进锂离子的扩散。极化现象增加，这将增加锂电池的内部温度，一部分电解质将发生还原反应产生气体，这些现象导致电能损失。减小电流或停止充电可以消除欧姆极化效应。

 

 

浓度极化

当锂离子电池充电时，正负极板上会发生化学反应。这些化学反应改变了锂离子电池内部电解质中参与电化学反应的各种颗粒的浓度。

也就是说，锂离子电池内部的电解液浓度在充电前后发生变化。这种变化会导致锂离子电池正负极之间的电位差，这就是浓度极化现象。

浓度极化受电流密度Id的影响。当充电电流逐渐增加时，电化学反应会变得剧烈，导致电流密度Id增加。浓度极化也会增加。因此，减小充电电流并停止充电可以缓解浓度极化现象。

电化学极化

在锂电池的充放电过程中，正负极发生电化学反应，使两个极板之间的电位相互偏移，这就是电化学极化现象。高电流充电会增加电化学极化。

电化学极化的增加将导致锂离子电池内部电化学反应的加剧，导致电解液浓度的巨大变化。同时，它也会导致电解质反应产生气体，这会导致锂电池电极板的腐蚀和变形，对其造成不可逆的损害，类似于浓度极化。

当充电电流降低或停止充电时，可以有效缓解电化学极化现象。从以上分析可以看出，锂电池充电过程中存在电池极化现象，但每个阶段电池极化程度不同。在充电的初始阶段，电解液的反应没有那么强烈，因此主电池的极化是由欧姆内阻引起的。

随着充电电流的增加，其欧姆极化也逐渐增加，但电化学极化以对数趋势缓慢增加，其增加速度非常缓慢，对锂离子电池的影响可以暂时忽略。在充电中后期，电解液中Li+的含量逐渐增加，极限扩散电流密度I d随着Li+的增加而逐渐减小，充电电流密度I与极限扩散电流强度Id的差值越来越小。

因此，浓度极化和电化学极化将迅速增加。此时，主电池极化将从欧姆极化转变为浓度极化和电化学极化。

 

 

电池极化对充电过程的影响

在锂离子电池充电过程中，电池极化会对其产生许多负面影响。例如：

（1） 当电池发生极化时，充电电流受到锂离子电池内部过电压的影响，增加速度变慢，这导致电解液中活性物质参与反应的能力降低，电化学反应速度降低。

（2） 当电池发生极化时，锂离子电池中电解质的反应加剧，导致严重的气体析出。释放的气体减缓了充电过程，并对极板造成物理冲击，腐蚀极板并使其变形。

（3） 当电池发生极化时，锂离子电池的内部电解质反应会释放大量热量，导致其内部温度逐渐升高，并在短时间内积累，高温会使电解质的反应更加迅速，从而温度将升高并且电池极化现象将变得更加强烈。

 

 

消除电池极化的方法

（1） 强制消除：根据Maas的三个定律，当在电池充电过程中强制反向电流对锂离子电池充电时，其内部化学反应也会发生相反的变化。也就是说，一定深度的放电可以有效地逆转锂离子电池内部的化学反应，从而消除浓度极化。

（2） 自然消除：锂电池在充电过程中，如果瞬间停止充电，充电电流等于零，欧姆极化也为零，即欧姆极化瞬间消除。同时，由于停止充电，电池内部的电化学反应速度也减慢，对抑制电化学极化和浓度极化有一定作用。

（3） 反馈控制：在充电过程中，气体析出反应和温度升高会对锂离子电池造成很大的损害，因此这两个问题应该得到解决。有研究表明，在锂电池充电过程中，当电池的端电压在一定阈值内时，析气反应和温度升高并不明显。

因此，可以通过充电过程中锂离子电池的端子电压状态来判断电池极化程度，并且作为基础，可以通过反馈来控制充电过程中的锂离子电池充电电流。

最终想法：

由于许多用户在电池充电过程中操作不当或不注意充电时间，导致电池损坏，odm锂离子电池组制造商将从电池保护板提高充电的安全性。

用户也可以在充电站充电，充满电后会自动停止，或在电池交换站更换电池，这不仅安全性高，而且提高了效率。