Что такое низкотемпературный литий для литиевой батареи - введение и ассортимент

Температура является одной из самых больших угроз для производительности и срока службы батареи. К сожалению, большинство потребителей используют свои аккумуляторы без учета таких рисков, что всегда приводило к серьезным проблемам.

Литий-ионные аккумуляторы стали очень популярны в мире благодаря своим высоким характеристикам. Они тоже сейчас за свою непереносимость холода.

Сегодня мы рассмотрим, как низкие температуры влияют на ваши батареи и что вы должны делать, чтобы сохранить их в безопасности. Эта информация предназначена для того, чтобы помочь вам безопасно использовать батареи, продлив их срок службы и обеспечивая желаемую производительность.

Температура замерзания литиевой батареи

Литий-ионные аккумуляторы чувствительны к низким температурам. Вы можете этого не знать, потому что, возможно, вы не сталкивались с такими проблемами, но они очень распространены.

В этом разделе рассматривается самая низкая температура, при которой ваши батареи замерзнут, и то, как они по-разному на нее влияют. Как правило, любая температура ниже 0 C является критической для вашей батареи. А вот как повлияет батарея.

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

Хранилище

Возможно, вы слышали, что хранение батареек в морозильной камере продлевает срок их службы. Это уменьшает внутреннюю реакцию, позволяя батарее прослужить долго при хранении.

Хотя в этом есть доля правды, вы должны быть крайне осторожны при обращении с аккумуляторами при отрицательных температурах. В частности, литий-ионные батареи известны своей плохой работой в холодную погоду. Низкие температуры также влияют на большинство их применений, включая электромобили и дроны.

По словам исследователей из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США, хранение литий-ионных аккумуляторов при отрицательных температурах может привести к повреждению определенных компонентов аккумулятора, что приведет к их отделению от своих приспособлений. Это также уменьшит электрическую емкость аккумулятора.

Исследователи наблюдали за работой катода при отрицательных температурах. Это часть батареи, к которой текут электроны. Первые результаты анализа показали, что катоды потеряли до 5% своей емкости после 100-кратной зарядки по сравнению с батареями, хранившимися при более высоких температурах.

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

Ученые применили комбинацию рентгеновского анализа и технологий машинного обучения, что позволило им идентифицировать отдельные катодные частицы. Это позволило им удерживать тысячи частиц одновременно, чего нельзя было добиться невооруженным глазом.

Согласно этим результатам, низкие температуры уменьшали частицы в катоде, растрескивая их в процессе. Частицы, которые уже имели трещины, ухудшились.

Кроме того, материалы сжимаются и расширяются по-разному в зависимости от изменения температурных условий. Таким образом, исследователи обнаружили, что из-за сильного холода катоды отделялись от окружающих материалов, что отрицательно сказывалось на производительности.

Таким образом, отрицательные температуры не являются идеальными условиями для хранения литий-ионных аккумуляторов. Было бы лучше держать их при более высоких температурах, пока ученые не откроют лучшие материалы, способные выдерживать такие условия.

Зарядка

Следует избегать зарядки литий-ионных аккумуляторов, когда они слишком холодные. Вы можете быстро зарядить батарею от 5C до 45C (от 41 до 113F), и батарея должна быть хорошей. Ниже 5С ток заряда необходимо уменьшать, а при отрицательных температурах зарядку прекращать.

Подумайте о том, как болят ваши пальцы, когда вы согреваете их после пребывания на морозе. То же самое происходит и с аккумулятором.

Скорость диффузии на аноде снижается. При зарядке внутреннее сопротивление элементов приводит к небольшому повышению температуры, что компенсирует некоторые холода при определенных условиях. По мере повышения температуры увеличивается внутреннее сопротивление батареи, что также увеличивает время зарядки. Те же самые условия влияют на разрядку батареи с заметной разницей.

Многие потребители аккумуляторов хранят свои аккумуляторы при отрицательных температурах и просто заряжают их, не нагревая быстро. Может показаться, что он работает нормально, но внутри батареи происходит многое, что может привести к катастрофическим последствиям. Нанесение металлического лития на анод происходит во время заряда под замораживанием. Это приведет к необратимой деградации, влияющей на производительность и безопасность батареи.

Таким образом, батареи с литиевым покрытием чрезвычайно уязвимы к поломке при вибрациях и других стрессовых условиях. Заряжать аккумулятор при слишком низкой температуре неразумно.

Температура взрыва литиевой батареи

Температура всегда была одной из основных проблем с литий-ионными батареями. Мы слышали о батареях, которые взрываются при воздействии слишком большого тепла. Даже низкие температуры также влияют на производительность батареи и могут легко привести к взрыву, особенно при принудительной зарядке.

Батареи выделяют тепло при использовании, что является нормальным и безопасным количеством. Выделяется мало тепла, потому что энергия разряда не очень высока. Однако серьезное короткое замыкание может произойти, если между положительной и отрицательной пластинами протекает больший ток. Это может привести к повышению внутренней температуры внутри батареи, что приведет к тепловому разгону.

Литий-ионные батареи следует использовать только при определенных температурных условиях. Производители советуют никогда не допускать повышения температуры в батареях выше 130С (265F). Батарейные элементы становятся термически нестабильными при 150°C (302°F), что приводит к тепловому разгону и выделению горючих газов. Это газы, которые вызывают взрывы и повреждения батарей.

Высокая температура в одной неисправной ячейке может легко повлиять на следующую ячейку, что приведет к термической нестабильности. Если поражена вся батарея, взрыв неизбежен. Вот почему авиакомпании проявляют особую осторожность, когда речь идет о перевозке аккумуляторов на своих самолетах. Чтобы избежать катастроф, необходимо следовать определенным правилам.

Диапазон температур литий-ионной батареи

Независимо от того, заряжаете ли вы свои литий-ионные аккумуляторы или разряжаете их, температура всегда является одной из основных проблем. Вам необходимо понимать правильный диапазон, в котором может работать ваш аккумулятор.

Для зарядки храните литий-ионные аккумуляторы при температуре от 0°C до 45°C (от 32°F до 113°F). Это идеальные условия для сохранения вашей батареи в безопасности.??

Храните аккумуляторы при температуре от -20°C до 60°C (от -4°F до 140°F) для разрядки. Ваши аккумуляторы безопасны, с меньшим риском взрыва или повреждения.

Учтите, что литий-ионные аккумуляторы легко разряжаются в большом диапазоне температур, но не когда дело доходит до зарядки. Вы получаете наилучшие результаты при зарядке при температуре от 10°C до 30°C. Все, что ниже или выше этого диапазона, может привести к повреждению аккумулятора. Низкотемпературная зарядка еще хуже.