Влияние температуры и термическое воздействие на литий-ионные аккумуляторы

Аккумуляторы стали неотъемлемой частью современного общества. Они предлагают питание для портативных устройств, что сегодня чрезвычайно важно. И именно поэтому сегодня на рынке представлено множество типов аккумуляторов.

Одним из самых популярных типов аккумуляторов является литий-ионный. Эти батареи определяют лучшие характеристики на рынке, особенно в отношении емкости, долговечности и общей производительности.

Однако производители и пользователи уже давно борются с одним из самых больших ограничений этих батарей — чувствительностью к экстремальным температурам. Тепло — один из главных врагов производительности и долговечности литий-ионных аккумуляторов.

Мы слышали истории о том, что эти батареи взрывались и причиняли серьезный ущерб из-за сильной жары.

И так, сегодня поговорим о том, как температура влияет на аккумуляторы и что с этим делать. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Влияние температуры на характеристики литий-ионных аккумуляторов

Известно, что литий-ионные аккумуляторы обеспечивают наилучшую производительность в целом. Они стали популярны в устройствах, требующих высокого энергопотребления.

Такая производительность может быть уменьшена или увеличена в зависимости от того, насколько сильно нагревается батарея. Как правило, экстремальная жара приводит к слишком быстрому разряду батареи, что снижает ее эффективность.

Давайте обсудим это подробнее, рассмотрев, как работают литий-ионные аккумуляторы и как на них влияет температура.

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

Принцип работы литий-ионных аккумуляторов

Как и любой другой тип батареи, литий-ионные батареи работают за счет движения ионов между положительным и отрицательным электродами. Во время разрядки отрицательный электрод проходит через электролит к положительной клемме. Этот процесс позволяет заряженным ионам двигаться и производить энергию, необходимую для питания устройства.

При перезарядке происходит обратный процесс. Отрицательно заряженные ионы возвращаются к отрицательному электроду, где они заряжаются.

Это сложный процесс, в котором несколько факторов могут привести к снижению производительности и безопасности батареи. Одним из таких факторов является температура окружающей среды в месте хранения батареи. Высокая температура может повлиять на стабильность батареи изнутри ячеек, что делает ее менее эффективной.

Тепло и повышенная химическая реакция

Сложные химические реакции, происходящие внутри батареи, обрабатывают определенное количество тепла. Чем медленнее реакция, тем эффективнее и долговечнее остается ваша батарея.

Однако при повышении температуры химическая реакция усиливается. Более быстрая химическая реакция означает большую нагрузку на аккумулятор, что приводит к его слишком быстрому разряду. Вы заметите, что батарея, которой может хватить на целый день, подскакивает с 80% до 20% за короткое время в условиях сильной жары.

Исследования показали, что повышение температуры с 77F до 113F увеличивает максимальную емкость хранилища примерно на 20%. Хотя это кажется хорошей вещью, со временем это снижает емкость аккумулятора.

В течение первых 200 циклов производительность батареи снижается на 3,3% при температуре 77F. Но когда температура повышается до 113F, производительность снижается на 6,7%, что более чем вдвое превышает нормальную скорость деградации.

Таким образом, временное воздействие тепла может увеличить емкость аккумулятора, но также может привести к его повреждению и сокращению срока его службы с течением времени. Длительное воздействие крайне не рекомендуется, поскольку оно может даже привести к взрыву батареи.

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

Тепловой побег

Аккумулятор может обеспечить максимальную производительность только при работе в оптимальных условиях. Выделение тепла аккумуляторными элементами является нормальным явлением, поскольку позволяет аккумулятору работать эффективно.

Однако, когда это тепло превышает способность рассеивания тепла, это вызывает тепловой разгон. Это происходит при чрезвычайно высоких температурах, поскольку они вызывают экзотермические реакции внутри батареи.

Тепло, выделяющееся в результате реакции, увеличивает внутреннюю температуру батареи, что может привести к ее повреждению. Это основная причина пожаров и взрывов на рабочих местах.

Итак, если у вас есть литий-ионный аккумулятор и вы хотите получить от него максимальную производительность, вам необходимо учитывать температурные условия. Крайне важно всегда поддерживать оптимальные условия, насколько это возможно.

Лучшая температура для литий-ионного аккумулятора — 35

Как видите, температурные условия являются ключевыми для получения максимальной производительности от ваших литий-ионных аккумуляторов. Это означает, что вам нужно определить идеальные температуры и хранить батарею в таких условиях.

Многие люди пытались найти идеальную температуру для хранения своих батарей. Что ж, если ваша батарея используется в тепловом оборудовании, убедитесь, что она остается в диапазоне от 0 до 35°C. Что-нибудь выше 35C, и ваша батарея будет разряжаться слишком быстро, что вы не найдете очень забавным с точки зрения производительности.

Влияние температуры на срок службы батареи

Зарядка или хранение литий-ионного аккумулятора в условиях высокой температуры может привести к его необратимому повреждению. Первое и, пожалуй, самое большое влияние будет на емкость аккумулятора.

Кроме того, это может отрицательно сказаться на сроке службы батареи. Не то чтобы все батареи имеют определенный срок службы.

Вот как температура повлияет на срок службы батареи:

Повышенная химическая реакция

Химические реакции внутри батареи заставляют ее производить электрическую энергию, необходимую для питания вашего устройства. При движении ионов между электродами через электролит выделяется тепло.

При температурах от 0 до 35°C эти реакции постоянно находятся в оптимальном состоянии. Аккумулятор будет разряжаться с нормальной скоростью, контролируя цикл зарядки-перезарядки.

При повышении температуры также усиливаются химические реакции, что приводит к увеличению емкости аккумулятора. Такое действие будет означать, что вам придется перезаряжать аккумулятор чаще, чем обычно. Чем быстрее разряжается ваша батарея, тем быстрее вы ее заряжаете, что сокращает циклы зарядки и, следовательно, срок службы.

Тепловой побег

Повышение температуры, влияющее на химическую реакцию, приводит к тепловому разгону. Мы уже объяснили, что это означает для вашей батареи.

В лучшем случае ваша батарея потеряет способность удерживать заряд гораздо быстрее. А в худшем случае тепловые разгоны вызовут пожары и взрывы на рабочих местах. Ни в коем случае нельзя использовать вздувшуюся или взорвавшуюся батарею.

Заключение

Литий-ионные аккумуляторы являются одними из лучших химических элементов в аккумуляторной промышленности. Они предлагают больше использования, чем любой другой тип, поэтому их популярность выросла. Но это не означает, что вы в безопасности, просто инвестируя в высококачественную батарею. Вы можете принять дополнительные меры, чтобы продлить срок службы батареи, а также обезопасить себя.

Мы надеемся, что это руководство было полезным. Если вам нужна дополнительная информация или у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам, оставив комментарий.