電池快充的原理是什麼？
電瓶車快充，會不會影響電池的壽命？
本題已加入知乎圓桌 ? 新能源汽車時代，更多「新能源汽車」討論歡迎關注。
快充就是大電流充電~可以加快充電時間。
下面我再說一下這個鋰電池充電過程~~~
上圖中橫坐標為
上圖中橫坐標為時間，縱坐標為鋰電池電壓。由於鋰電池的特殊性，過壓或者欠壓都會導致電池報廢，所以現在的鋰電池充放電保護電路原理就是測量鋰電池電壓，再根據電壓判斷鋰電池是否處於正常狀態（非過壓、非欠壓）。
鋰電池的充電電流如上圖粉紅色線所示。鋰電池的充電分為三個階段，分別是恆流預充電、大電流恆流充電與恆壓充電。
當電壓低於3.0V時，充電器會採用100mA電流對鋰電池進行預充電，就是上圖C C Pre-charge階段，中文名字叫恆流預沖電階段，目的是慢慢恢復過放電的鋰電池，是一種保護措施來的。合格的充電器都會有這個充電階段。
然後與問題有關的就來了。當鋰電池電壓高於3.0V時，就進入到第二階段，大電流恆流充電階段（C C Fast charge）。由於鋰電池經過第一階段的預充，其狀態已經比較穩定了（預充階段的作用可以這樣理解~但並不嚴謹）。所以在第二階段，充電電流就可以適當提高，根據不同的電池來說，這個電流的大小可以從0.1C到幾C不等，其中C是指電池容量，如2600mAh的鋰電池，0.1C就是指260mA大小的電流。
在這一個充電階段中，國家建議的標準充電是用0.1C電流進行充電的，這個就是標準充電。不過標準充電這個標準由於提出的時間很早，十幾年前的就提出來。那時候因為鋰電池技術遠遠不如現在穩定（不允許大電流充電），所以才會有這樣一個標準~~~採用標準充電的唯一好處就是充電過程穩定，發生爆炸之類的幾率非常小；缺點就是費時間！！！
而快速充電，就是指在這個階段用大於0.1C的電流進行充電。如果鋰電池容量為2600mAh，那麼標準充電的電流為260mA，只要充電電流大於260mA，就可以定義為快速充電了。不過就從目前的鋰電池水平與充放電管理晶元的水平來說，用1C的電流充電都沒問題。所以快速充電也沒有想像中的那麼危險。一般快速充電的充電電流為0.2~0.8C，所以快速充電還是安全的。由於近幾年來的提升，現在的充電器基本上都是快充類型的。
而鋰電池充電的最後一個階段為恆壓充電階段，這個階段就是檢測到鋰電池電壓等於4.2V時，充電器則進入恆壓充電模式，這個階段充電電壓恆定為4.2V，充電電流則越來越小（慢慢充滿了，電流肯定變小~）。當充電電流小於100mA時，就判斷電池充滿，切斷充電電路。
這一階段的特性，也可以解釋為什麼手機指示充滿電後，拔出USB線再插進去，手機又顯示繼續充電。
另外，需要說一下的是：以上的充電是針對於單節鋰電池的最理想充電過程，目前的合格鋰電池充放電保護板都是這樣子工作的。
電瓶車的電瓶一般有鉛酸蓄電池和鋰電池兩種。這些電瓶都是由若干的電池成組而成的（鉛酸蓄電池類型的由6個或者8個串並聯組成；鋰電池類型的則由若干個鋰電池串並聯組成）。而涉及到電池組的充電方式，這裡又有另外的一個大問題了，就是電池均衡問題。關於電池均衡問題，我在這裡不再詳說，百度一下就可以了。我只能說目前的絕大多數電瓶車電池都沒有電池均衡管理，所以這個導致了電池組的壽命遠遠不如單個電池的壽命，這也解釋了為什麼電瓶車的電池不耐用，一年左右就報廢了~~~同時也解釋了當前電動汽車發展的困境就是電池成組技術的限制。
簡單來說結論就是：快速充電是指充電電流大於0.1C的充電方式，這種充電方式對於單個鋰電池來說，對壽命與穩定性等的影響非常小；但是如果對於電瓶車電池組來說的話，快充就是用時間換取電池壽命的一種行為。
最後要說的是：使用標配充電器對電瓶車充電沒問題；但是對於那些打著10分鐘充滿電的充電站來說，就要注意了，使用這些充電站絕對大大影響電池壽命。
另外，對於電池組來說，電池均衡意義更重要。快充對電池組的壽命有影響正是因為電池組均衡問題沒有解決。發現這個答案的關注度上升了，原本只是想報道一下09年這兩個科研大牛的口水戰，反而讓現在很多知友感覺雲里霧裡，這裡獻上道歉，想看結論的知友請無視文獻直接下拉到底。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
最近正好閱讀了相關文獻，前來強答。
關於快速充放電本質的解釋，最高票已經給出了答案，作為電化農，來解答一下題主的副問——電瓶車快充，會不會影響電池的壽命？
這裡以鋰離子電池為例。
MIT的Ceder教授在09年的《Nature》上發表了一篇當人駭人聽聞的「Battery materials for ultrafast charging and discharging」，這裡直接上乾貨：
我們看黃色highlight的部分，他們用的磷酸鐵鋰作為正極材料，這是一種正交晶系的橄欖石結構，如下圖所示：
他們在通過控制化學計量比製備了具有快Li+導體表面相的通過控制化學計量比製備了具有快Li+
導體(Li3PO4、Fe2P、Li4P2O7)表面相的LiFePO4,該材料擁有極其優異的倍率性能:可以在10～20s內完成放電！！！！這個得有多牛逼，看看他的性能：
上圖a所示為標準磷酸鐵鋰的放電曲線，但是他木有給充電曲線！！！！！！雖然他給了50C（電流密度=3.86mg·cm-2）的放電比容量，還在圖b中給了50周的容量保持率，但是如果不給出充電曲線既有可能讓人以為是用小倍率即長時間充電然後再短時間放電的遐想，也就不是如題所說的快充快放了。
如上兩幅圖可以看出，最為牛逼的200C（18s）放電比容量100mAh/g出現了，
他們給出了這種快充快放的前景與應用領域：
題主，看到了嗎？綠色部分，
然而，不久之後就遭受一記組合拳，來自Research institute of Hydro-Québec的Zaghib、德州奧斯丁的骨灰級大牛Goodenough（John B. Goodenough_百度百科）、Université Pierre et Marie Curie（巴黎第六大學或者皮埃爾和瑪麗居里大學）的Mauger以及Julien聯合撰寫了一篇短文「Unsupported claims of ultrafast charging of LiFePO4 Li-ion batteries」，開門見山就是一句：「 In this context,
we wish to call attention to a deceptive paper that recently appeared in Nature, which
has received much publicity since it announced an impossibly high recharging rate
capability for a Li-ion battery of 9 seconds! 」
在這篇簡短的調查中，他們給出了14個質疑，再親自用Ceder的材料嘗試後從材料的化學計量式、表徵方案、電池的裝配和導電劑的搭配、倍率計算、方法可行度乃至鋰離子擴散係數的數值等多個角度吐槽，內容太多無法全部翻譯出來，最後他講到了一個安全性能方面的隱患：
經過他的計算，可以知道在內阻只有0.25Ω的情況下，既有多達60000kJ的熱量產生，
經過他的計算，可以知道在內阻只有0.25Ω的情況下，既有多達60000kJ的熱量產生，而這相當於能給四層樓供暖的熱量！
並且，即便你的電池沒有被汽化，在電池如此小空間的體積內，在充電結束以前，你要用170L的涼水來讓電池降溫（原話是：要消散60000kJ的熱量，相當於把170升的水煮沸！）。在你的電動車結束充電的幾秒鐘內，你要迅速地用170升的水來急速降溫哦。所以，根據老爺子的說法，900A的電流下快充快放體系對於安全性能的要求（在Ceder的實驗條件下）是極高極高極高的！對於電動車的機械強度、熱穩定性的影響沒法估量！！！！
當然，嚴謹一些，老爺子他們並沒有讓電動車製造企業進行安全測試，其實以Goodenough個人名望而言，企業會進行封裝電池（不是半電池）的安全測試。也有可能，企業也知道這樣做的後果可能會讓測試車輛報廢甚至將發電系統完全熔毀所以乾脆不做？？
這裡給出這兩篇文章的鏈接：Ceder：http://www.nature.com/nature/journal/v458/n7235/full/nature07853.html
古爺：Unsupported claims of ultrafast charging of LiFePO4 Li-ion batteries
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
貌似Ceder也給了回應，我回去再讀讀。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
有 @oooostrich 知友給出了Ceder反擊文的鏈接：http://web.mit.edu/ceder/publications/Kang_JPS_2009_accepted.pdf，在這篇文章中他們給出了充電曲線，另外Ceder的那篇Nature有SUPPLEMENTARY INFORMATION，同樣在上面給的鏈接里，看完後過段時間更新內容，謝謝知友們。
綜上所述，快速充電的方式確實非常誘人，在實驗室的操作也顯示處較高的可行性，不過在安全測試數據沒有出來之前我支持反對者的意見，畢竟由這麼大電流帶來的這些熱量在快充這麼短時間內的消散很成問題，而且電池這種小體積的封閉體系很容易在這些熱量的慫恿下異化為小型炸彈。當然，這並不是說將來不會有人成功地研製出符合快速充電安全保障的材料，不過我想這些問題的迎刃而解很多是要交託給企業的現場工程師和工藝人員，如何改善電池包裝空間和電芯設計，在電動車上如何調整電路板和核心部件的位置，以及附加水冷或者熱量導出裝置的開發，這些問題可能都是實業人員需要解決的，相信在不久後應該就能實現，下面給鏈接：
5分鐘充滿電動車 快充技術就要到來了-5分鐘,充滿,電動車,快充,技術
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
講的明明有錯，提兩句就關評論。呵呵。
某答案節選：
目前大多數手機充電器都是按照先恆流充電，後恆壓充電的工作順序。即剛開始充電時由於電池電壓較低，控制器（即圖1中OB2520）檢測FB電壓後控制整體電路工作在恆流模式。這時充電器以一個固定電流（圖中ICC=1A）給電池負載充電。當充電器持續以1A電流充電時，電池電壓逐漸上升（圖中垂直於橫軸的線段）。當Vo電壓被充到接近5V時，控制器退出恆流模式，開始以5V的恆壓給電池充電（圖中平行於橫軸的線段），電池電壓繼續上升，充電電流逐漸減小。
如果是單純的用CC/CV模式的電源為不帶充電管理電路的蓄電池充電（例如電瓶車充電器，當然方案是不同的，只是原理類似），那麼按照這段文字的說法沒有什麼大問題。但這段文字的前提是「大多數手機」，還附有電路圖。如此把不在一起的兩部分功能糅合到一起去說，實在是不合適。
也就是說現在充電管理都在手機內部，充電器只提供恆壓輸入。不信的話，測一下充電器輸出電壓看看是不是按照圖3那個曲線走的。隨便找了一個美信的電源管理晶元的Datasheet：
for the latest smartphones and tablet computers.
下圖是晶元為鋰電池充電的電壓電流曲線 ，BUCK電路提供的，恆流和恆壓體現在這裡：
下圖中的CHGIN_UVLO就是充電部分的最低輸入電壓（WCIN和本話題無關），可設的最低電壓也要4點幾伏，低於這個值不工作，再談什麼恆流也沒意義了。
額定充電電流由編程設定，不是由充電器決定。
所以說，充電器的工作就是提供一個足夠功率的恆壓電源，具體充電管理功能在手機內部完成。不需要充電器的恆流模式。
還有，用「鋰電池管理晶元的大MOS的壓降」來充電，那效率太美我不敢看。
If the input current limit is programmed above the current limit threshold of given adapter。。。。 。。The input voltage regulation loop automatically reducing the input current limit in order to keep the input voltage at VCHGIN_REG.
大概意思就是系統會降低充電電流阻止輸入電壓低於某設定下限，避免影響工作。但這也不是利用充電器的「恆流」功能為電池充電。
充電就和往杯子裡面倒啤酒一樣
速度快，裝滿啤酒的速度也快，但是泡沫很多，實際啤酒可能只有大半杯
速度慢，裝滿啤酒的速度也慢，但是泡沫少，啤酒能將杯子裝滿
我們的目標是，速度快泡沫少，就這醬紫
對碳負極體系鋰離子電池，鋰離子插入石墨層的電位和鋰離子單質析出的電位相差不多，一般情況是鋰離子優先進入石墨層，但在低溫或快速充電情況下，鋰離子會優先在負極表面析出單質，負極表面原本有一層半透膜（SEI膜，隔絕電解液和鋰碳反應但保證能通過鋰離子），隨著單質形成一定程度破裂，單質鋰和電解液反應，經過多次的這樣過程，參加反應的鋰離子和電解液會減少，表現為容量的快速衰減。
排名第一的答案說的很詳細了。補充幾點：鋰電池不能沖的很滿，因為沖的滿會導致陰極陽極見的隔離層被形成的dendrite穿透，這樣子電池就廢了。真正在使用中對電池影響壽命的是散熱管理和單個電池的充放電管理，也就是均衡管理。過快速的充電會散發大量的熱，肯定會減少電池使用壽命，但是在平時使用中不科學的管理模式對電池的損傷其實更大
可以給女朋友解釋清楚的原理：
想像有一個擺滿水桶的房間，你站在門口拿著消防水槍突突突的向水桶們噴水，你的任務是把所有的水桶灌滿。
正在你得意噴水的效率爽到爆時，你發現有些水桶滿了，有些只有半桶，還有些邊上的幾乎沒噴到。
有環保意識的你，為了少浪費水，於是關小水龍頭，一桶一桶的補滿。
先快後慢，效率更高。
電池快充一定伴隨著大電流，隨之而來的發熱不可避免，然而發熱一定會帶來電解液的揮發，所以快充一定是減小電池壽命的。但是用商業化的角度思考，以手機電池為例，現在的手機更新換代非常快，所以往往等不到電池壽命減少很多就換手機了。
高通QC2.0快充協議
頂土豆泥！
提高充電的電流。
推薦閱讀：