Литий-ионный аккумулятор при низкой температуре

Литий-ионные аккумуляторы широко используются в различных приложениях из-за их высокой плотности энергии и длительного срока службы. Однако на них могут воздействовать экстремальные температуры, в том числе низкие температуры. Вот некоторая информация о литий-ионных батареях и их производительности при низких температурах:

Снижение емкости

При низких температурах емкость литий-ионных аккумуляторов имеет тенденцию к снижению. Химические реакции внутри батареи замедляются, что приводит к снижению подвижности ионов и снижению общей емкости батареи. Степень снижения емкости зависит от конкретного химического состава батареи и температуры.

Депрессия напряжения

Низкие температуры могут вызвать временное снижение напряжения аккумулятора во время разряда. Это понижение напряжения происходит из-за увеличения внутреннего сопротивления при более низких температурах. В результате доступная мощность батареи может быть ограничена, а напряжение может восстановиться при повышении температуры.

Повышенное внутреннее сопротивление

Низкие температуры могут увеличить внутреннее сопротивление литий-ионных аккумуляторов. Более высокое внутреннее сопротивление приводит к снижению выходной мощности и увеличению тепловыделения при сильноточных разрядах. Аккумулятор может быть не в состоянии обеспечить такую же мощность, как при более высоких температурах.

Снижение приема заряда

Зарядка литий-ионного аккумулятора при низких температурах может быть сложной задачей. Уменьшенная подвижность ионов и повышенное внутреннее сопротивление не позволяют аккумулятору выдерживать высокий зарядный ток. Слишком быстрая зарядка холодного аккумулятора может привести к образованию металлического лития на аноде, что может снизить производительность и безопасность аккумулятора.

Снижение плотности энергии

Общая плотность энергии литий-ионного аккумулятора ниже при низких температурах по сравнению с нормальными рабочими температурами. Уменьшенная емкость, падение напряжения и повышенное внутреннее сопротивление способствуют уменьшению выхода энергии.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Чтобы смягчить воздействие низких температур на литий-ионные аккумуляторы, производители и пользователи могут принять определенные меры:

Эксплуатация в температурных пределах

Важно использовать литий-ионные аккумуляторы в пределах указанного диапазона температур. Эта информация обычно предоставляется производителем батареи. Эксплуатация при температуре ниже нижнего предела может привести к необратимому повреждению и потере мощности.

Предварительное кондиционирование

Предварительная подготовка включает в себя постепенный прогрев батареи перед использованием. Это можно сделать, подержав аккумулятор в более теплом месте, например, в кармане, в течение короткого периода времени, чтобы повысить его температуру.

Изоляция

Изоляция батареи от холода может помочь сохранить ее температуру. Использование изоляционных материалов или специальных аккумуляторных гильз может помочь уменьшить воздействие низких температур.

Системы управления батареями

Сложные системы управления батареями (BMS) могут контролировать и регулировать процессы зарядки и разрядки, чтобы обеспечить работу батареи в безопасном диапазоне температур. BMS также может обеспечить управление температурой, чтобы поддерживать оптимальную температуру батареи.

Избегайте быстрой зарядки

Зарядка холодного аккумулятора большими токами может быть вредной. Рекомендуется заряжать аккумулятор меньшим током, чтобы предотвратить металлическое литиевое покрытие и обеспечить более контролируемый и безопасный процесс зарядки.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Выбор батареи

Некоторые химические составы литий-ионных аккумуляторов более устойчивы к низким температурам, чем другие. Для приложений, которые работают в экстремально холодных условиях, может быть выгодным выбор химического состава батареи с лучшими низкотемпературными характеристиками, например, литий-железо-фосфатных (LiFePO4) батарей.

Стандарт срока службы для специальных низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов

Срок службы специальных низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов может варьироваться в зависимости от различных факторов, таких как химический состав аккумулятора, качество изготовления, условия использования и методы технического обслуживания. Специальные низкотемпературные литий-ионные батареи предназначены для эффективной работы в экстремально холодных условиях и, как правило, имеют более высокие характеристики по сравнению со стандартными литий-ионными батареями.

Срок службы батареи часто измеряется в циклах, которые относятся к числу полных циклов зарядки и разрядки, которые батарея может пройти, прежде чем ее емкость упадет ниже определенного порога. Цикл может быть полным разрядом, за которым следует полная зарядка, или частичным разрядом, за которым следует перезарядка до того же уровня. Однако важно отметить, что низкие температуры могут оказать существенное влияние на производительность и общий срок службы литий-ионных аккумуляторов.

Хотя конкретные стандарты срока службы для специальных низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов могут различаться в зависимости от производителя и модели аккумулятора, обычно ожидается, что они будут иметь пониженную емкость и производительность при низких температурах. Скорость потери емкости и деградации может увеличиваться при более низких температурах, что влияет на общий срок службы батареи.

Чтобы оптимизировать срок службы специальных низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов, рекомендуется следовать рекомендациям производителя и лучшим практикам, таким как:

По возможности избегайте воздействия на батарею чрезвычайно низких температур.

Храните и заряжайте батарею при умеренном температурном диапазоне, рекомендованном производителем.

Если аккумулятор используется в холодных условиях, старайтесь держать его изолированным или используйте системы обогрева аккумулятора, если таковые имеются.

Избегайте частых глубоких разрядов и резких колебаний температуры, так как они могут ускорить потерю емкости.

Регулярно контролируйте состояние и производительность батареи, чтобы выявить любые признаки деградации.

Правила безопасности при перевозке специальных низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов

Правила безопасности при перевозке специальных низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов могут различаться в зависимости от конкретной юрисдикции и вида транспорта. Тем не менее, я могу предоставить вам некоторые общие рекомендации и рекомендации, которые часто соблюдаются для обеспечения безопасной транспортировки таких батарей.

Соответствие международным правилам

Транспортировка литий-ионных аккумуляторов обычно регулируется международными нормами, такими как Правила перевозки опасных грузов Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA) для воздушных перевозок и Международный кодекс морской перевозки опасных грузов (IMDG) для морских перевозок. Эти правила содержат рекомендации по упаковке, маркировке и документации литий-ионных аккумуляторов во время транспортировки.

Требования к упаковке

Специальные низкотемпературные литий-ионные батареи должны быть упакованы таким образом, чтобы защитить их от повреждений и предотвратить короткое замыкание. Упаковка должна соответствовать требованиям, установленным соответствующими правилами перевозки, в том числе иметь достаточную изоляцию и защиту от влаги, ударов и вибраций.

Маркировка и маркировка

Надлежащая маркировка и маркировка упаковок, содержащих низкотемпературные литий-ионные батареи, имеют решающее значение. Это включает в себя использование соответствующих знаков опасности, маркировки упаковки и инструкций по обращению с указанием наличия литий-ионных аккумуляторов и любых конкретных требований, связанных с их низкотемпературными характеристиками.

Документация

Точная и полная документация необходима для перевозки специальных низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов. Это включает в себя предоставление информации о типе батареи, емкости и состоянии заряда, а также любые специальные инструкции по обращению или меры предосторожности, которые необходимо соблюдать.

Контроль температуры

Низкотемпературные литий-ионные аккумуляторы требуют тщательного контроля температуры во время транспортировки. Может потребоваться использование изолированной упаковки, контейнеров с регулируемой температурой или устройств контроля температуры, чтобы гарантировать, что батареи остаются в пределах указанного диапазона температур, чтобы предотвратить повреждение или угрозу безопасности.

Обучение и осведомленность

Персонал, занимающийся транспортировкой низкотемпературных литий-ионных аккумуляторов, должен пройти соответствующую подготовку по конкретным требованиям и соображениям безопасности, связанным с этими аккумуляторами. Они должны быть осведомлены об опасностях, процедурах реагирования на чрезвычайные ситуации и передовых методах обращения с такими батареями и их транспортировки.

Какова низкая температура для литий-ионного аккумулятора?

Низкотемпературные характеристики литий-ионных аккумуляторов могут варьироваться в зависимости от конкретного химического состава и конструкции аккумулятора. Как правило, литий-ионные аккумуляторы работают в диапазоне температур примерно от -20°C до 60°C (от -4°F до 140°F).

При низких температурах производительность литий-ионных аккумуляторов может значительно ухудшиться. Электролит в батарее становится менее подвижным, что приводит к увеличению внутреннего сопротивления, уменьшению потока ионов и снижению общей емкости батареи. Низкие температуры также могут вызвать образование слоев твердого электролита (SEI), что еще больше снижает производительность батареи.

Ниже определенных температур, обычно около -20°C (-4°F), емкость и выходная мощность литий-ионных аккумуляторов могут значительно снизиться. В экстремально холодных условиях аккумулятор может вообще не работать или даже выйти из строя.

Чтобы смягчить воздействие низких температур на литий-ионные батареи, производители и пользователи используют различные стратегии. К ним относятся предварительный нагрев батареи, изоляция аккумуляторной батареи и использование систем управления батареями, которые активно регулируют рабочую температуру батареи.