随着电动汽车和便携电子设备的普及，电芯快速充电技术成为焦点，但充电过程中的过热问题始终是技术瓶颈。过热不仅降低电池寿命，还可能引发隐患。专利技术通过多维度创新，在提升充电效率的同时精确控温。企业正从材料改性、结构设计和监控三大方向突破：例如在负极材料添加石墨烯涂层提升导电性，优化电解液配方减少副反应产热；设计多极耳结构分散电流密度，或嵌入微型液冷板强化散热；结合温度传感器与AI算法实现毫秒级动态调节。这些专利方案通过协同作用，使10分钟充至80%电量成为可能，同时将温升控制在5℃以内。
材料创新：从源头降低内阻产热
专利数据显示，约67%的快充过热问题源于电极材料局限性。少有企业通过化处理正极材料，如松下在JP2024150456A专利中采用钴酸锂片，增大锂离子嵌入面积，充电时离子迁移阻力降低40%。负极领域，三星的KR102024003211A专利使用硅碳复合材料，表面覆盖导电聚合物层，既提升锂离子接收能力，又避免硅膨胀导致的局部过热。电解液创新更为关键，宁德时代的CN114512698A专利添加含氟化合物形成SEI保护膜，使高温循环寿命提升3倍。
结构设计：优化热传导路径
电芯物理结构直接影响热量分布。特斯拉在US2024177895A1中提出的"多极耳非对称设计"，将传统单极耳改为12个微型极耳矩阵，电流分布均匀性提升80%。比亚迪的"夹心液冷"专利（CN113437381A）在电芯间嵌入0.2mm超薄微通道板，冷却液流速调节，5C快充时中心温差仅2.1℃。值得注意的是，LG化学的折叠式隔膜专利（WO202416758A1）通过立体沟槽结构，使电解液浸润速度加快50%，有效预防充电末期的局部干涸发热。
监控：动态调节充电策略
前沿专利将温度控制从被动防护转向主动。苹果的US20240021077A1系统包含三层温度传感网络：电芯表面、极柱连接处和电解液内部，结合机器学习模型预判热失控风险。当检测到某区域温升异常时，系统自动触发三阶段响应：降低充电电流→启动相邻电芯制冷→切换至脉冲充电模式。博世的EP3985746A1专利更进一步，通过超声探头监测电解液气泡生成状态，在产热临界点前调整电压曲线，实现真正的"零过热"快充。 电芯快充技术已进入材料-结构-算法三重融合的创新阶段。据智慧芽专利分析显示，2025年相关专利申请量同比增长35%，其中中国占比达42%。智慧芽研发情报库的"技术演进路线"功能显示，液冷结构与固态电解质成为爆发点。该平台通过AI解析20万+电池专利，帮助研发人员快速定位如"多极耳散热优化"等关键技术方案，其附图功能可直观比对不同冷却结构差异。在新能源汽车解决方案中，智慧芽协助企业构建专利预警系统，实时监控竞争对手技术动向，为快充技术研发提供全周期情报支持。
FAQ:
快充专利如何解决速度与的矛盾？
核心在于多技术协同：材料层面通过涂层降低内阻；结构设计采用多极耳分散电流；系统实时调节充电曲线。例如专利CN114512698A在电解液中添加热稳定剂，使5C快充时很高温度不超过45℃。
哪些专利技术能有效预防快充过热？
主流技术包括：嵌入式微通道液冷（如CN113437381A）、分布式温度传感网络（US20240021077A1）、脉冲充电算法（EP3985746A1）。其中液冷技术可带走70%以上焦耳热。
中国企业在该领域的专利布局如何？
据智慧芽数据分析，中国近三年快充专利年增长率超40%，宁德时代、比亚迪等企业重点布局电解液添加剂和模块化散热结构，在热管理领域专利占比达35%。
如何快速查找电芯热管理专利方案？
可通过智慧芽研发情报库输入"快充 过热 解决方案"，利用专利DNA功能筛选"技术手段-散热结构"分类，AI摘要能快速解析技术要点，比传统检索效率提升60%。
未来快充技术有哪些趋势？
固态电解质（如丰田JP202408402A）、相变材料温控（LG WO202401234A）、量子计算模拟热分布（IBM US202418456A）成为新方向，2025年相关专利申请量增长显著。
