Průvodce zimním používáním lithiových baterií
Zavedení:
Myslím, že mnoho lidí má tento selský rozum: Zima se blíží, ale zdá se, že moje baterie nevydrží tak dlouho jako v létě. Proč se baterie tak rychle vybíjí? Je moje baterie vybitá? Proč se mi baterie v zimě nenabíjí?
V poslední době se na tyto otázky ptá tolik zákazníků, a proto jsem napsal tento článek. Dnes si povíme o tom, co se děje s lithiovými bateriemi v zimě. Na co bychom si měli dát pozor při používání lithiových baterií v zimě?
Kapacita baterie může být v zimě výrazně snížena. Není baterie poškozená?
Ne, ke snížení kapacity vede mnoho faktorů a tento jev není specifický pouze pro lithiové baterie, protože téměř všechny typy baterií jsou ovlivněny extrémně nízkými teplotami. Jakmile se teplota vrátí k normálu, kapacita běžné lithiové baterie se rychle obnoví.
Jaké důvody mohou způsobit snížení kapacity lithiových baterií při nízkých teplotách?
- Nízká teplota ovlivňuje vnitřní odpor baterie: čím vyšší je vnitřní odpor baterie, tím větší jsou energetické ztráty, protože má vnitřní odpor, což znamená, že bude spotřebovávat svou energii. Čím vyšší je odpor, tím větší jsou energetické ztráty.
- Snížená elektronická aktivita: O fungování akumulátoru jsme diskutovali v jiném článku. Bylo zmíněno, že nabíjení a vybíjení lithiových baterií vyžaduje vnitřní pohyb elektronů. Nízká teplota výrazně snižuje aktivitu elektronů, což ovlivňuje celý proces nabíjení a vybíjení.
- Nabíjení lithiových baterií při nízkých teplotách způsobí nevratnou ztrátu kapacity: Máme další článek věnovaný diskusi o specifických vědeckých principech. Hlavním důvodem je, že při nabíjení při nízkých teplotách se elektrochemická reakce a proces difúze iontů do elektrolytu zpomalí a zároveň se zmenší i materiálová mřížka. Toto je koncept, který je pouze orientační. Chápeme, že lithiové ionty musí být pro dokončení nabití vloženy do záporné elektrody. Kvůli smrštění mřížky se však lithiové ionty nemohou zcela dostat dovnitř. Pokud k tomuto jevu dochází ve velkém množství, lithiové ionty nebudou moci vstoupit do grafitové vrstvy, protože nemají čas reagovat. Budou se hromadit ve velkém množství na povrchu záporné elektrody, čímž dojde k konverzní reakci a nakonec se vytvoří lithiové dendrity. Tyto lithiové dendrity způsobí snížení kapacity a když se nahromadí, mohou propíchnout separátor, což způsobí trvalé funkční selhání baterie. Toto je nejzákladnější důvod, proč se kapacita lithiových baterií při nízkých teplotách snižuje nebo dokonce poškozuje.
Konkrétní příklad vysvětlující, jaký vliv mohou mít nízké teploty na kapacitu.
Můžeme předpokládat, že nyní máte 12V 100Ah LiFePO4 baterii. Všechno fungovalo normálně, ale s tím, jak se v posledních měsících ochlazovalo, jste zjistili, že baterie je čím dál méně odolná, takže máte podezření, že je baterie poškozená, a proto jste si koupili testovací přístroj. Test zjistil, že vaše kapacita je pouze 70Ah.
Ve skutečnosti je však toto snížení kapacity pouze dočasné, protože před nabitím baterie stačí počkat, až se teplota vrátí k normálu, a kapacita baterie se obnoví. Konkrétní princip byl vysvětlen výše a je způsoben aktivitou elektronů a konstrukcí vnitřní struktury.
Co dělat, když potřebujeme používat bateriový blok při nízkých teplotách?
Nejjednodušší způsob je udržovat baterii v teple, aby nebyla vystavena nízkým teplotám. V některých případech to skutečně můžeme udělat, ale někdy musíme baterii používat při nízkých teplotách, tak co bychom měli dělat? Někteří lidé si možná myslí: „Můžu pro baterii navrhnout inkubátor?“ Tato myšlenka je velmi dobrá, ale není příliš proveditelná, protože to znamená, že je potřeba více prostoru a je to také problematičtější. Existuje jednodušší způsob? Jistě.
Naším původním záměrem při návrhu izolačního boxu pro baterii bylo neustále baterii vnějšku temperovat nebo zahřívat, aby se zabránilo přílišnému poklesu vnitřní teploty baterie. Můžeme tedy navrhnout topné zařízení uvnitř baterie? Jistě.
Co je to vyhřívaná baterie?
Ohřev baterie se provádí přidáním topné fólie na vnitřek bateriového bloku. Tato topná fólie pokryje články baterie. Může přímo ohřívat jádro baterie zevnitř, čímž zabraňuje příliš nízké vnitřní teplotě bateriového bloku.
Jak funguje vyhřívaná baterie?
Topný článek je upraven na základě běžné lithiové baterie. Nejprve je potřeba NTC pro snímání okolní teploty a poté se pomocí řízení BMS zapne funkce topení. Jakmile teplota dosáhne nastavené hodnoty, topení se automaticky vypne a baterie může normálně fungovat. Topný modul se během provozu automaticky vypne, protože baterie při provozu také generuje teplo. NTC proto neustále sleduje teplotu baterie a nakonec spolu s ochrannou deskou a topnou fólií zajišťuje funkci konstantní teploty uvnitř baterie.
Jaké jsou nevýhody vyhřívaných baterií?
Spotřebovává více energie. Pokud baterie nemá funkci ohřevu, lze energii baterie využít k práci. Pokud má však baterie funkci ohřevu, část energie z baterie se musí použít k jejímu ohřevu a druhá část k práci. Energie z baterie se proto spotřebuje rychleji, proto je třeba včas kontrolovat stav nabití baterie a baterii nabít.
Shrnutí:
Při nízkých teplotách, ať už při nabíjení nebo vybíjení, mohou být lithiové baterie trvale poškozeny. Proto bychom se měli snažit vyhnout používání baterií při nízkých teplotách. Pokud je musíme použít, můžeme zvolit lithiové baterie s funkcí ohřevu. Tyto baterie mají upravené funkce založené na běžných bateriích. Můžete je také použít s funkcemi Bluetooth, Wi-Fi a GPS, abyste si s lithiovými bateriemi mohli hrát dál.
Doufám, že vám tento článek bude opravdu užitečný. Pokud vás tento druh informací zajímá, můžete sledovat náš blog.
Profil autora
Thomas Chen
Thomas Chen je zkušený odborník v oblasti nových energetických technologií se zaměřením na technologii lithiových baterií. Absolvent Univerzity v Šen-čenu, ročník 2010, Thomas získal bohaté zkušenosti prostřednictvím klíčových rolí ve společnostech EVE a BYD. Je známý svými hlubokými poznatky o tomto odvětví a disponuje jedinečným nadáním pro identifikaci tržních trendů a porozumění potřebám zákazníků. Jeho články nabízejí osobitý pohled, čerpající z bohatého zázemí v oboru.
Zavedení:
Myslím, že mnoho lidí má tento selský rozum: Zima se blíží, ale zdá se, že moje baterie nevydrží tak dlouho jako v létě. Proč se baterie tak rychle vybíjí? Je moje baterie vybitá? Proč se mi baterie v zimě nenabíjí?
V poslední době se na tyto otázky ptá tolik zákazníků, a proto jsem napsal tento článek. Dnes si povíme o tom, co se děje s lithiovými bateriemi v zimě. Na co bychom si měli dát pozor při používání lithiových baterií v zimě?
Kapacita baterie může být v zimě výrazně snížena. Není baterie poškozená?
Ne, ke snížení kapacity vede mnoho faktorů a tento jev není specifický pouze pro lithiové baterie, protože téměř všechny typy baterií jsou ovlivněny extrémně nízkými teplotami. Jakmile se teplota vrátí k normálu, kapacita běžné lithiové baterie se rychle obnoví.
Jaké důvody mohou způsobit snížení kapacity lithiových baterií při nízkých teplotách?
- Nízká teplota ovlivňuje vnitřní odpor baterie: čím vyšší je vnitřní odpor baterie, tím větší jsou energetické ztráty, protože má vnitřní odpor, což znamená, že bude spotřebovávat svou energii. Čím vyšší je odpor, tím větší jsou energetické ztráty.
- Snížená elektronická aktivita: O fungování akumulátoru jsme diskutovali v jiném článku. Bylo zmíněno, že nabíjení a vybíjení lithiových baterií vyžaduje vnitřní pohyb elektronů. Nízká teplota výrazně snižuje aktivitu elektronů, což ovlivňuje celý proces nabíjení a vybíjení.
- Nabíjení lithiových baterií při nízkých teplotách způsobí nevratnou ztrátu kapacity: Máme další článek věnovaný diskusi o specifických vědeckých principech. Hlavním důvodem je, že při nabíjení při nízkých teplotách se elektrochemická reakce a proces difúze iontů do elektrolytu zpomalí a zároveň se zmenší i materiálová mřížka. Toto je koncept, který je pouze orientační. Chápeme, že lithiové ionty musí být pro dokončení nabití vloženy do záporné elektrody. Kvůli smrštění mřížky se však lithiové ionty nemohou zcela dostat dovnitř. Pokud k tomuto jevu dochází ve velkém množství, lithiové ionty nebudou moci vstoupit do grafitové vrstvy, protože nemají čas reagovat. Budou se hromadit ve velkém množství na povrchu záporné elektrody, čímž dojde k konverzní reakci a nakonec se vytvoří lithiové dendrity. Tyto lithiové dendrity způsobí snížení kapacity a když se nahromadí, mohou propíchnout separátor, což způsobí trvalé funkční selhání baterie. Toto je nejzákladnější důvod, proč se kapacita lithiových baterií při nízkých teplotách snižuje nebo dokonce poškozuje.
Konkrétní příklad vysvětlující, jaký vliv mohou mít nízké teploty na kapacitu.
Můžeme předpokládat, že nyní máte 12V 100Ah LiFePO4 baterii. Všechno fungovalo normálně, ale s tím, jak se v posledních měsících ochlazovalo, jste zjistili, že baterie je čím dál méně odolná, takže máte podezření, že je baterie poškozená, a proto jste si koupili testovací přístroj. Test zjistil, že vaše kapacita je pouze 70Ah.
Ve skutečnosti je však toto snížení kapacity pouze dočasné, protože před nabitím baterie stačí počkat, až se teplota vrátí k normálu, a kapacita baterie se obnoví. Konkrétní princip byl vysvětlen výše a je způsoben aktivitou elektronů a konstrukcí vnitřní struktury.
Co dělat, když potřebujeme používat bateriový blok při nízkých teplotách?
Nejjednodušší způsob je udržovat baterii v teple, aby nebyla vystavena nízkým teplotám. V některých případech to skutečně můžeme udělat, ale někdy musíme baterii používat při nízkých teplotách, tak co bychom měli dělat? Někteří lidé si možná myslí: „Můžu pro baterii navrhnout inkubátor?“ Tato myšlenka je velmi dobrá, ale není příliš proveditelná, protože to znamená, že je potřeba více prostoru a je to také problematičtější. Existuje jednodušší způsob? Jistě.
Naším původním záměrem při návrhu izolačního boxu pro baterii bylo neustále baterii vnějšku temperovat nebo zahřívat, aby se zabránilo přílišnému poklesu vnitřní teploty baterie. Můžeme tedy navrhnout topné zařízení uvnitř baterie? Jistě.
Co je to vyhřívaná baterie?
Ohřev baterie se provádí přidáním topné fólie na vnitřek bateriového bloku. Tato topná fólie pokryje články baterie. Může přímo ohřívat jádro baterie zevnitř, čímž zabraňuje příliš nízké vnitřní teplotě bateriového bloku.
Jak funguje vyhřívaná baterie?
Topný článek je upraven na základě běžné lithiové baterie. Nejprve je potřeba NTC pro snímání okolní teploty a poté se pomocí řízení BMS zapne funkce topení. Jakmile teplota dosáhne nastavené hodnoty, topení se automaticky vypne a baterie může normálně fungovat. Topný modul se během provozu automaticky vypne, protože baterie při provozu také generuje teplo. NTC proto neustále sleduje teplotu baterie a nakonec spolu s ochrannou deskou a topnou fólií zajišťuje funkci konstantní teploty uvnitř baterie.
Jaké jsou nevýhody vyhřívaných baterií?
Spotřebovává více energie. Pokud baterie nemá funkci ohřevu, lze energii baterie využít k práci. Pokud má však baterie funkci ohřevu, část energie z baterie se musí použít k jejímu ohřevu a druhá část k práci. Energie z baterie se proto spotřebuje rychleji, proto je třeba včas kontrolovat stav nabití baterie a baterii nabít.
Shrnutí:
Při nízkých teplotách, ať už při nabíjení nebo vybíjení, mohou být lithiové baterie trvale poškozeny. Proto bychom se měli snažit vyhnout používání baterií při nízkých teplotách. Pokud je musíme použít, můžeme zvolit lithiové baterie s funkcí ohřevu. Tyto baterie mají upravené funkce založené na běžných bateriích. Můžete je také použít s funkcemi Bluetooth, Wi-Fi a GPS, abyste si s lithiovými bateriemi mohli hrát dál.
Doufám, že vám tento článek bude opravdu užitečný. Pokud vás tento druh informací zajímá, můžete sledovat náš blog.
Profil autora
Thomas Chen
Thomas Chen je zkušený odborník v oblasti nových energetických technologií se zaměřením na technologii lithiových baterií. Absolvent Univerzity v Šen-čenu, ročník 2010, Thomas získal bohaté zkušenosti prostřednictvím klíčových rolí ve společnostech EVE a BYD. Je známý svými hlubokými poznatky o tomto odvětví a disponuje jedinečným nadáním pro identifikaci tržních trendů a porozumění potřebám zákazníků. Jeho články nabízejí osobitý pohled, čerpající z bohatého zázemí v oboru.
PREZENTACE
Jak vám můžeme pomoci?
Související příspěvky
Nejlepší průvodce grafem napětí baterie
Prosinec 29, 2023
O rozsahu napětí lithium – vše, co potřebujete vědět
Říjen 9, 2023
Karbonová baterie VS alkalická baterie
Říjen 8, 2023
Co znamená Ah na štítku baterie?
Říjen 8, 2023
Upozornění na vybití autobaterie: Co máme dělat?
Říjen 7, 2023
Velikost skupiny BCI: Baterie skupiny 24 VS baterie skupiny 27
Říjen 6, 2023
Co je to 3V baterie?
Říjen 6, 2023
Význam lithiových baterií pro rozvoj 5G
5. října 2023
Sodík-iontová baterie vs. lithium-iontová baterie
30. září 2023
Jak fungují lithiové baterie?
27. září 2023
Lithiové vs. alkalické baterie: Kompletní průvodce, který vám ukáže rozdíl
12. září 2023
Jak si vybíráte řešení záložního napájení pro domácnosti?
31. května 2023
