Как температура влияет на литий-ионные аккумуляторы?

Если сравнивать количество повседневных аккумуляторов, то литий-ионные аккумуляторы будут самыми распространенными среди всех. Они не только дешевы, но и предлагают отличные показатели производительности. Единственное, что делает их неподходящим вариантом, это их безопасность. Эти батареи не являются физически прочными и неустойчивы к сильному нагреву.

Поэтому, прежде чем вы начнете их использовать, очень поможет знание того, как температура влияет на эти батареи и как предотвратить любое повреждение.

Диапазон температур литий-ионных аккумуляторов по Цельсию

Как и все другие батареи, эти батареи также имеют безопасный диапазон рабочих температур. Это диапазон, в котором батарея может обеспечить наилучшую производительность с точки зрения:

Выходная мощность

Емкость

Продолжительность жизни

Безопасная рабочая температура литиевых батарей находится в диапазоне от 5 до 20 градусов Цельсия. Выход за пределы этого диапазона с любой стороны будет иметь негативные последствия.

Что происходит, когда мы превышаем минимальный предел этого диапазона?

Минимальный предел температуры литий-ионного аккумулятора составляет 5 градусов Цельсия, и ниже этого значения для аккумулятора будет слишком холодно. Таким образом, понижение температуры до 0 градусов по Цельсию замедлит химические реакции, происходящие в батарее.

В результате выходная мощность, а также емкость снизятся. Они будут продолжать уменьшаться, чем больше вы держите аккумулятор при более низкой температуре, и чем ниже температура. В худшем случае ваша батарея может получить необратимое повреждение внутренних компонентов, что сделает ее бесполезной в кратчайшие сроки.

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

Что происходит, когда мы превышаем максимальный предел этого диапазона?

Эти батареи не предназначены для работы в экстремальных погодных условиях в течение длительного времени. Таким образом, воздействие более высокой температуры приведет к тому, что ваша батарея потеряет свою емкость и выходную мощность, поскольку химические реакции ускорятся. Аккумулятор также получит необратимое повреждение при длительном воздействии; первым признаком этого повреждения будет вздутие батарей.

Это связано с тем, что при превышении температурного диапазона внутри батарей образуются газы. Поскольку они находятся в запечатанных мешочках, газы не могут выйти, поэтому они набухают. Это вздутие может вызвать пожар при проколе. Отек также может повредить хрупкие устройства, такие как смартфоны, поскольку они открываются из-за давления, и их дисплеи часто ломаются.

Сколько тепла выделяет литий-ионный аккумулятор?

При использовании литий-ионных аккумуляторов нужно заботиться не только о внешней, но и о внутренней температуре. Это потому, что когда в этих батареях происходит химическая реакция, они выделяют некоторое количество тепла. Количество тепла различно в разных условиях, как и эффекты.

Сколько тепла выделяет литий-ионный аккумулятор при зарядке?

Наиболее распространенный случай, когда литий-ионный аккумулятор будет выделять тепло, — это зарядка. Нагрев почти незначителен, когда батарея заряжается медленно, поскольку химические реакции протекают очень медленно. Однако при быстрой зарядке тепловыделение увеличивается. Вот почему мы часто чувствуем, что наши смартфоны нагреваются при быстрой зарядке.

Обычно производители аккумуляторов маркируют свои аккумуляторы так, чтобы во время зарядки они выделяли около 0,5 градусов тепла. Однако это значение может варьироваться в зависимости от производителя и модели аккумулятора.

Сколько тепла выделяет литий-ионный аккумулятор при разрядке?

Количество тепла, выделяемого литий-ионными аккумуляторами при разряде, различно. Основная концепция заключается в том, что более быстрые химические реакции будут генерировать больше тепла. Таким образом, когда батарея выдает больше энергии, тепловыделение выше. Мы можем рассчитать эту теплотворную способность по следующим значениям:

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

Внутреннее сопротивление

Ток батареи

Мощность потрачена впустую.

Учитывая, что потребляемая мощность составляет около 0,5 Вт, батарея дает ток 500 мА и имеет внутреннее сопротивление 0,2 Ом, выделяемое тепло будет произведением всех этих значений. Таким образом, в этом случае при разрядке или использовании батареи будет выделяться тепло мощностью 50 мВт.

Может ли внутреннее тепло вызвать какие-либо проблемы?

Да, если батарея продолжает выделять тепло, а внешняя температура также высокая, это не очень благоприятно скажется на сроке службы батареи. Аккумулятор может вздуться или загореться из-за горючих газов внутри. Таким образом, лучший способ защитить ваши батареи, когда они выделяют много тепла во время зарядки, — это поддерживать более низкий диапазон внешних температур.

Чувствительны ли литий-ионные аккумуляторы к температуре?

Да, литий-ионные аккумуляторы не только чувствительны к температуре, но и температура для этих аккумуляторов является критическим фактором. Температура может повышать или снижать производительность и ограничивать использование этих батарей в определенных приложениях. Отсутствие контроля температуры приводит к побочным эффектам с этими батареями во многих аспектах, включая следующие.

Производительность

Первое, на что влияет температура в литий-ионном аккумуляторе, — это на его производительность. Эти батареи выполняют химическую реакцию внутри батареи между электролитом и другими материалами. Когда температура батареи входит в неблагоприятные диапазоны, это вызывает проблемы с химической реакцией, влияющие на производительность. Следовательно, выходная мощность вашей батареи может быть затронута.

Продолжительность жизни

Далее идет продолжительность жизни. Хотя эти батареи рассчитаны примерно на 500 циклов зарядки, температура может изменить эти цифры. Когда эти аккумуляторы работают в неблагоприятных температурных диапазонах, внутренности аккумуляторов повреждаются. В результате они становятся неспособными обеспечить полную зарядную емкость, и это снижение приводит к быстрому завершению циклов зарядки.

Емкость заряда

Здесь емкость заряда зависит от рабочей температуры. При низких температурах способность литиевых аккумуляторов удерживать заряд значительно снижается. В таких ситуациях вы не можете заряжать эти батареи или получать от них полную мощность. То же самое происходит с горячими температурами, которые могут еще больше повредить внутренние компоненты, уменьшая зарядную емкость.

Безопасность и надежность

Безопасность и надежность литий-ионных аккумуляторов могут оказаться под угрозой при высоких температурах. Видно, что эти батареи загораются из-за сильного нагрева, поскольку они заполняются самогенерируемыми легковоспламеняющимися газами. Эти батареи могут даже взорваться из-за пожара, что может привести к повреждению устройства и травмированию человека, использующего батарею.

Заключительные слова

Литий-ионные аккумуляторы в настоящее время являются лучшими аккумуляторами с точки зрения их характеристик и преимуществ. Они дешевы, но предлагают отличное резервное копирование в небольших размерах. В зависимости от требований приложения их можно сделать меньше или больше, тоньше или толще и в разных формах.

При таком длинном списке преимуществ единственное, на что следует обращать внимание, — это рабочая температура этих аккумуляторов, так как они очень чувствительны к температуре. Поэтому убедитесь, что вы никогда не превышаете безопасный диапазон рабочих температур литий-ионных аккумуляторов.