Prezentare generală：
Maxworld Power a introdus recent un nou produs, bateria cu litiu fier fosfat la temperatură joasă, care poate fi încărcat chiar și la 0°C și temperaturi negative. În acest articol, vom vorbi despre “principiu” și „performanța” bateriei cu litiu la temperatură joasă.
Temperatura scăzută afectează bateriile cu litiu-ion
Vremea rece afectează durata de viață a bateriei, chiar și cu baterii cu litiu. Temperaturi sub 32 marca de grade va reduce atât eficiența, cât și capacitatea utilizabilă de acid de plumb vizibil, oferind 70-80% din capacitatea sa nominală.
Principiu:
Utilizatorii se plâng adesea de performanța unui 12v baterie LiFePo4 de 100 Ah la temperaturi scăzute. Performanța temperaturii scăzute LiFePo4 100ah poate fi explicată din două aspecte: materiale şi electrochimie. Să vorbim despre interpretare în ceea ce privește materialele.
Principiul 1:
Pentru electroliți, componentele principale ale solventului sunt esterii ciclici și esterii în lanț.
O caracteristică comună a acestor solvenți este că electrolitul devine mai puțin lichid la temperaturi scăzute, iar unii electroliți se solidifică chiar și parțial la -30℃ până la -40℃. În acest fel, viteza de conducere a litiului în electrolit va încetini la temperatură scăzută, reducând astfel performanța de încărcare-descărcare la temperatură joasă a baterie litiu 12v 100ah. Punctele de topire ale solvenților obișnuiți în electroliți sunt prezentate mai jos. Solvenții cu puncte de topire mai mici sunt mai adecvați pentru utilizare la temperaturi scăzute.
Principiul 2:
Pentru materialele negative și pozitive, procesul de descărcare a bateriilor cu litiu este procesul de ioni de litiu de la electrodul negativ în electrodul pozitiv.
Când bateria este încărcată la o temperatură scăzută, rezistența ionilor de litiu de la electrodul negativ la electrodul pozitiv crește, cresterea rezistentei intregii reactii.
Principiul 3:
Când este încărcat la temperaturi scăzute ale bateriilor, anodul are o tendință foarte clară de a rămâne curat, făcând mai dificilă încorporarea ionilor de litiu.
Luați descărcarea ca exemplu, așa cum este descris în secțiunea de performanță, tensiunea descărcării la temperatură joasă este semnificativ mai mică decât cea a descărcării la temperatură normală. Care este mecanismul electrochimic din spatele acestui fenomen? Răspunsul este o creștere a bateriei “polarizare” la temperaturi scăzute. Polarizarea într-o baterie se referă la diferența dintre baterie și starea sa de echilibru (când este în uz) în timpul încărcării și descărcării. Încărcarea și descărcarea zilnică pot cauza polarizarea bateriei. Un rezultat al polarizării este o tensiune diferită de starea de echilibru. De exemplu, o baterie cu o tensiune de echilibru de 3.9 V își va scădea instantaneu tensiunea de descărcare de la 0.5 C la temperatura camerei la aproximativ 3,8 V, iar din 0.5 C la temperatură scăzută până la aproximativ 3,7 V. Cele două diferențe de tensiune corespunzătoare (3.9V-3,8 V la temperatura camerei și 3,9 V-3,7 V la temperatură scăzută) sunt rezultatul polarizării, iar numele diferenței de presiune este peste potențial.
Polarizarea în celulă include polarizarea electrochimică și polarizarea concentrației.
Performanţă:
Pentru baterii cu ioni de litiu, indiferent de standardele naționale sau ale întreprinderii, limita inferioară a temperaturii de refulare are un interval strict: nu mai puțin de -20℃. Cat despre temperatura de incarcare, nu va prevedea doar temperatura minimă precum evacuarea, dar, de asemenea, stipulează clar că poate fi încărcat doar la o temperatură scăzută la o rată mică, și nu poate fi încărcat complet (cum ar fi încărcarea 0~15°) C se poate face numai sub 0,2C, iar tensiunea superioară este de 4,0 V), pentru a evita ca utilizatorii să treacă pe câmpul minat. Deci întrebarea este, ceea ce au nevoie utilizatorii este un avion de luptă all-in-one cu performanțe atât la temperaturi ridicate, cât și la temperaturi scăzute, dar de ce producatori de baterii cu litiu stabiliți astfel de restricții dure?
Să începem cu performanța bateriei cu litiu la temperatură joasă. Pentru aceeași rată de descărcare, cu atât temperatura exterioară este mai scăzută, cu atât tensiunea de descărcare este mai mică.
Când temperatura scade, tensiunea de descărcare a lifepo4 12v 100ah scade de asemenea foarte mult, astfel încât bateria să atingă mai repede tensiunea de întrerupere la descărcarea la temperatură scăzută, rezultând că capacitatea de descărcare la temperatură scăzută este semnificativ mai mică decât capacitatea la temperatura camerei. Trebuie remarcat faptul că capacitatea unei baterii litiu-ion nu dispare la temperaturi scăzute, dar nu se poate descărca complet în intervalul normal de tensiune (≥3,0V). Dacă tensiunea de întrerupere a descărcării poate fi extinsă în continuare, capacitatea rămasă poate fi descărcată. Cu toate acestea, problema este că tensiunile joase nu mențin utilizarea normală a echipamentelor electrice, deci tensiunea limită inferioară inferioară (<2.5V) în general, nu este foarte semnificativ de discutat.
În comparație cu descărcarea la temperatură scăzută, performanța de încărcare la temperatură scăzută a bateriei litiu-ion este mai nesatisfăcătoare. În primul rând, încărcarea la temperatură scăzută va atinge în curând stadiul de tensiune constantă, ceea ce va reduce capacitatea de încărcare și va crește timpul de încărcare într-o anumită măsură.
În plus, când bateriile litiu-ion sunt încărcate la temperaturi scăzute, ionii de litiu nu pot fi încorporați în catodul de grafit, rezultând precipitarea dendritelor de litiu pe suprafața catodului și formarea dendritelor de litiu metalic. Reacția consumă ioni de litiu în baterie, care poate fi încărcat și descărcat în mod repetat, reducand foarte mult capacitatea bateriei. Separarea dendritelor cu litiu metal poate, de asemenea, să străpungă diafragma, afectând astfel performanțele de siguranță. Evoluția litiului pe suprafața catodului bateriei litiu-ion după încărcarea la temperatură scăzută.
Capacitatea de descărcare a bateriei litiu-ion scade la temperatură scăzută, dar poate fi recuperată după încărcare și descărcare la temperatura camerei, care este o pierdere reversibilă a capacităţii. Dar încărcarea la temperatură scăzută poate duce la precipitații de litiu, o pierdere permanentă de capacitate.
Controlul încărcării la temperatură scăzută a baterie lifepo4 12v 100ah este mai strictă decât cea a descărcării la temperatură joasă din cauza prejudiciului mare cauzat de încărcarea la temperatură joasă a bateriei cu litiu la temperatură joasă. În prezent, multe întreprinderi de baterii descriu situația de încărcare a bateriilor litiu-ion în modul de “încărcare pas cu pas”.
Deși descrierea încărcării pe etape poate părea puțin confuză pentru clienți, este o metodă comună folosită de producătorii de baterii pentru a evita generarea de litiu la temperaturi scăzute,
Rezumat:
Acum este timpul pentru un rezumat. Datorită platformei de joasă tensiune la temperatură scăzută, capacitatea de descărcare a bateriei litiu-ion va fi redusă semnificativ la temperatură scăzută, dar această pierdere va fi compensată automat prin încărcare și descărcare la temperatura camerei, care este o pierdere reversibilă. Cu toate acestea, pentru încărcare la temperatură scăzută, o temperatură prea scăzută sau o rată prea mare va duce la formarea ireversibilă a dendritei de litiu și la pierderea ireversibilă a capacității, afectând performanța de siguranță a bateriei.
Ce temperatură este prea scăzută pentru baterii
Evaluarea standard pentru baterii este la temperatura camerei 25 grade C (despre 77 F). La aproximativ -22 grade F (-30 C.), capacitatea bateriei Ah scade la 50%. La îngheț, capacitatea este redusă cu 20%. Capacitatea este crescută la temperaturi mai ridicate – la 122 grade F, capacitatea bateriei ar fi de aproximativ 12% superior.
Concluzie:
Cea mai bună baterie rece pentru vreme rece îndeplinește cerințele pentru soluții fiabile de stocare a energiei. Pentru a îndeplini cerințele pentru soluții fiabile de stocare a energiei pentru aplicații în aer liber în țările reci, Ingineri de dezvoltare Maxworld Power s-au angajat de mult timp să găsească soluția potrivită, rezultând introducerea noii tehnologii. Prin urmare, pentru soluția ta de stocare a energiei criogenice, vă rugăm să alegeți bateriile noastre ca furnizor complet de încredere. Dacă doriți să aflați mai multe despre bateria cu litiu la temperatură joasă, nu ezitați să ne contactați.
