Vejledning til vinterbrug af litiumbatterier
Indledning:
Jeg tror, at mange mennesker har denne sunde fornuft: Vinteren er på vej, men mit batteri holder ikke lige så længe som om sommeren. Hvorfor dør batteriet så hurtigt? Er mit batteri dødt? Hvorfor kan mit batteri ikke oplades om vinteren?
Så mange kunder har stillet disse spørgsmål for nylig, så jeg skrev denne artikel. I dag vil vi tale om, hvad der sker med litiumbatterier om vinteren. Hvad skal vi være opmærksomme på, når vi bruger litiumbatterier om vinteren?
Batterikapaciteten kan være betydeligt reduceret om vinteren. Er batteriet i stykker?
Nej, mange faktorer fører til kapacitetsreduktion, og dette er ikke et fænomen, der er unikt for lithiumbatterier, fordi næsten alle typer batterier påvirkes af ekstremt lave temperaturer. Når temperaturen vender tilbage til normalen, vil kapaciteten af det generelle lithiumbatteri hurtigt genoprettes.
Hvilke årsager kan forårsage, at lithiumbatteriers kapacitet falder ved lave temperaturer?
- Lav temperatur påvirker batteriets indre modstand: jo højere batteripakkens indre modstand er, desto større er energitabet, fordi den har en indre modstand, hvilket betyder, at den vil forbruge sin energi. Jo højere modstanden er, desto større er energitabet.
- Reduceret elektronisk aktivitet: Vi diskuterede, hvordan batteripakken fungerer, i en anden artikel. Det blev nævnt, at opladning og afladning af lithiumbatterier kræver intern elektronbevægelse. Lav temperatur vil reducere elektronernes aktivitet betydeligt og dermed påvirke hele opladnings- og afladningsprocessen.
- Opladning af litiumbatterier ved lave temperaturer vil forårsage uopretteligt kapacitetstab: Vi har en anden artikel dedikeret til at diskutere de specifikke videnskabelige principper. Hovedårsagen er, at når man oplader ved lave temperaturer, vil den elektrokemiske reaktion og processen med iondiffusion ind i elektrolytten aftage, og samtidig vil materialegitteret også krympe. Dette er et tilskuerkoncept. Vi forstår, at litiumioner skal være indlejret i den negative elektrodestang for at fuldføre opladningen. På grund af krympningen af gitteret kan litiumioner dog ikke trænge helt ind. Når dette fænomen opstår i store mængder, vil litiumioner ikke være i stand til at trænge ind i grafitlaget, fordi de ikke har tid til at reagere. De vil akkumulere i store mængder på overfladen af den negative elektrode og dermed blive en omdannelsesreaktion og til sidst danne litiumdendritter. Disse litiumdendritter vil forårsage en reduktion i kapaciteten, og når de akkumuleres, kan de punktere separatoren og forårsage permanent funktionsfejl i batteriet. Dette er den mest grundlæggende årsag til, at litiumbatteriers kapacitet reduceres eller endda beskadiges ved lave temperaturer.
Et konkret eksempel, der forklarer, hvilken indflydelse lave temperaturer kan have på kapaciteten.
Vi kan antage, at du nu har en 12V 100Ah LiFePO4 batteripakke. Alt fungerede normalt, men da vejret er blevet koldere i de seneste måneder, har du opdaget, at batteriet bliver mindre og mindre holdbart, så du har mistanke om, at batteriet er i stykker, så du har købt et testværktøj. Testen viste, at din kapacitet kun er 70Ah.
Men faktisk er denne kapacitetsreduktion kun midlertidig, fordi du kun behøver at vente på, at temperaturen vender tilbage til normal, før du oplader batteripakken, og så vil batterikapaciteten blive genoprettet. Det specifikke princip er blevet forklaret ovenfor, og det er forårsaget af elektronernes aktivitet og designet af den indre struktur.
Hvad skal vi gøre, hvis vi har brug for at bruge batteripakken ved lave temperaturer?
Den enkleste måde er at holde batteripakken varm for at forhindre, at batteriet udsættes for lave temperaturer. I nogle tilfælde kan vi godt gøre dette, men nogle gange er vi nødt til at bruge batteriet ved lave temperaturer, så hvad skal vi gøre? Nogle mennesker tænker måske, om jeg kan designe en inkubator til batteriet? Denne idé er rigtig god, men den er ikke særlig gennemførlig, fordi det betyder, at der kræves mere ekstra plads, og det er også mere besværligt. Findes der en nemmere måde? Helt sikkert.
Vores oprindelige intention med at designe en isolerende kasse til batteriet er konstant at temperaturregulere eller opvarme batteriet udvendigt for at forhindre, at batteriets indre temperatur bliver for lav. Så kan vi designe varmeenheden inde i batteriet? Ja.
Hvad er et opvarmet batteri?
Opvarmning af batteriet sker ved at tilføje en varmefilm på indersiden af batteripakken. Denne varmefilm dækker battericellerne. Den kan opvarme batterikernen direkte indefra og dermed forhindre, at batteripakkens indre temperatur bliver for lav.
Hvordan fungerer et opvarmet batteri?
Varmebatteriet er modificeret baseret på et almindeligt lithiumbatteri. Først skal NTC registrere den omgivende temperatur, og derefter aktiveres varmefunktionen via BMS-styring. Når temperaturen når den indstillede værdi, slukkes opvarmningen automatisk, og batteripakken kan fungere normalt. Varmemodulet slukker automatisk under drift, da batteriet også genererer varme under drift. Derfor overvåger NTC kontinuerligt batteripakkens temperatur og realiserer til sidst, sammen med beskyttelsespladen og varmefilmen, den konstante temperaturfunktion inde i batteripakken.
Hvad er ulemperne ved opvarmede batterier?
Forbruger mere strøm. Hvis batteriet ikke har en varmefunktion, kan batteriets energi bruges til arbejde. Men hvis batteriet har en varmefunktion, skal en del af batteripakkens energi bruges til at opvarme batteriet, og den anden del bruges til arbejde. Derfor vil batteripakkens strøm blive forbrugt hurtigere, så vi skal kontrollere batteriets SOC i tide og oplade batteriet.
Oversigt:
Ved lave temperaturer, uanset om de oplades eller aflades, kan lithiumbatterier blive permanent beskadiget. Derfor bør vi forsøge at undgå at bruge batterier ved lave temperaturer. Hvis vi er nødt til at bruge dem, kan vi vælge lithiumbatterier med varmefunktioner. Disse batterier er tilpassede funktioner baseret på almindelige batterier. Du kan også bruge dem med Bluetooth-, WIFI- og GPS-funktioner for at åbne op for flere måder at lege med lithiumbatterier.
Jeg håber, at denne artikel er virkelig nyttig for dig. Hvis du er interesseret i denne type information, kan du holde dig opdateret på vores blog.
Forfatterprofil
Thomas Chen
Thomas Chen er en erfaren ekspert i den nye energiindustri med fokus på litiumbatteriteknologi. Thomas, der er alumnus fra Shenzhen Universitet i 2010, har opbygget en rigdom af erfaring gennem centrale roller hos EVE og BYD. Han er kendt for sin dybe indsigt i sektoren og besidder en unik evne til at identificere markedstendenser og forstå kundernes behov. Hans artikler tilbyder et særpræget perspektiv, hentet fra en omfattende baggrund inden for området.
Indledning:
Jeg tror, at mange mennesker har denne sunde fornuft: Vinteren er på vej, men mit batteri holder ikke lige så længe som om sommeren. Hvorfor dør batteriet så hurtigt? Er mit batteri dødt? Hvorfor kan mit batteri ikke oplades om vinteren?
Så mange kunder har stillet disse spørgsmål for nylig, så jeg skrev denne artikel. I dag vil vi tale om, hvad der sker med litiumbatterier om vinteren. Hvad skal vi være opmærksomme på, når vi bruger litiumbatterier om vinteren?
Batterikapaciteten kan være betydeligt reduceret om vinteren. Er batteriet i stykker?
Nej, mange faktorer fører til kapacitetsreduktion, og dette er ikke et fænomen, der er unikt for lithiumbatterier, fordi næsten alle typer batterier påvirkes af ekstremt lave temperaturer. Når temperaturen vender tilbage til normalen, vil kapaciteten af det generelle lithiumbatteri hurtigt genoprettes.
Hvilke årsager kan forårsage, at lithiumbatteriers kapacitet falder ved lave temperaturer?
- Lav temperatur påvirker batteriets indre modstand: jo højere batteripakkens indre modstand er, desto større er energitabet, fordi den har en indre modstand, hvilket betyder, at den vil forbruge sin energi. Jo højere modstanden er, desto større er energitabet.
- Reduceret elektronisk aktivitet: Vi diskuterede, hvordan batteripakken fungerer, i en anden artikel. Det blev nævnt, at opladning og afladning af lithiumbatterier kræver intern elektronbevægelse. Lav temperatur vil reducere elektronernes aktivitet betydeligt og dermed påvirke hele opladnings- og afladningsprocessen.
- Opladning af litiumbatterier ved lave temperaturer vil forårsage uopretteligt kapacitetstab: Vi har en anden artikel dedikeret til at diskutere de specifikke videnskabelige principper. Hovedårsagen er, at når man oplader ved lave temperaturer, vil den elektrokemiske reaktion og processen med iondiffusion ind i elektrolytten aftage, og samtidig vil materialegitteret også krympe. Dette er et tilskuerkoncept. Vi forstår, at litiumioner skal være indlejret i den negative elektrodestang for at fuldføre opladningen. På grund af krympningen af gitteret kan litiumioner dog ikke trænge helt ind. Når dette fænomen opstår i store mængder, vil litiumioner ikke være i stand til at trænge ind i grafitlaget, fordi de ikke har tid til at reagere. De vil akkumulere i store mængder på overfladen af den negative elektrode og dermed blive en omdannelsesreaktion og til sidst danne litiumdendritter. Disse litiumdendritter vil forårsage en reduktion i kapaciteten, og når de akkumuleres, kan de punktere separatoren og forårsage permanent funktionsfejl i batteriet. Dette er den mest grundlæggende årsag til, at litiumbatteriers kapacitet reduceres eller endda beskadiges ved lave temperaturer.
Et konkret eksempel, der forklarer, hvilken indflydelse lave temperaturer kan have på kapaciteten.
Vi kan antage, at du nu har en 12V 100Ah LiFePO4 batteripakke. Alt fungerede normalt, men da vejret er blevet koldere i de seneste måneder, har du opdaget, at batteriet bliver mindre og mindre holdbart, så du har mistanke om, at batteriet er i stykker, så du har købt et testværktøj. Testen viste, at din kapacitet kun er 70Ah.
Men faktisk er denne kapacitetsreduktion kun midlertidig, fordi du kun behøver at vente på, at temperaturen vender tilbage til normal, før du oplader batteripakken, og så vil batterikapaciteten blive genoprettet. Det specifikke princip er blevet forklaret ovenfor, og det er forårsaget af elektronernes aktivitet og designet af den indre struktur.
Hvad skal vi gøre, hvis vi har brug for at bruge batteripakken ved lave temperaturer?
Den enkleste måde er at holde batteripakken varm for at forhindre, at batteriet udsættes for lave temperaturer. I nogle tilfælde kan vi godt gøre dette, men nogle gange er vi nødt til at bruge batteriet ved lave temperaturer, så hvad skal vi gøre? Nogle mennesker tænker måske, om jeg kan designe en inkubator til batteriet? Denne idé er rigtig god, men den er ikke særlig gennemførlig, fordi det betyder, at der kræves mere ekstra plads, og det er også mere besværligt. Findes der en nemmere måde? Helt sikkert.
Vores oprindelige intention med at designe en isolerende kasse til batteriet er konstant at temperaturregulere eller opvarme batteriet udvendigt for at forhindre, at batteriets indre temperatur bliver for lav. Så kan vi designe varmeenheden inde i batteriet? Ja.
Hvad er et opvarmet batteri?
Opvarmning af batteriet sker ved at tilføje en varmefilm på indersiden af batteripakken. Denne varmefilm dækker battericellerne. Den kan opvarme batterikernen direkte indefra og dermed forhindre, at batteripakkens indre temperatur bliver for lav.
Hvordan fungerer et opvarmet batteri?
Varmebatteriet er modificeret baseret på et almindeligt lithiumbatteri. Først skal NTC registrere den omgivende temperatur, og derefter aktiveres varmefunktionen via BMS-styring. Når temperaturen når den indstillede værdi, slukkes opvarmningen automatisk, og batteripakken kan fungere normalt. Varmemodulet slukker automatisk under drift, da batteriet også genererer varme under drift. Derfor overvåger NTC kontinuerligt batteripakkens temperatur og realiserer til sidst, sammen med beskyttelsespladen og varmefilmen, den konstante temperaturfunktion inde i batteripakken.
Hvad er ulemperne ved opvarmede batterier?
Forbruger mere strøm. Hvis batteriet ikke har en varmefunktion, kan batteriets energi bruges til arbejde. Men hvis batteriet har en varmefunktion, skal en del af batteripakkens energi bruges til at opvarme batteriet, og den anden del bruges til arbejde. Derfor vil batteripakkens strøm blive forbrugt hurtigere, så vi skal kontrollere batteriets SOC i tide og oplade batteriet.
Oversigt:
Ved lave temperaturer, uanset om de oplades eller aflades, kan lithiumbatterier blive permanent beskadiget. Derfor bør vi forsøge at undgå at bruge batterier ved lave temperaturer. Hvis vi er nødt til at bruge dem, kan vi vælge lithiumbatterier med varmefunktioner. Disse batterier er tilpassede funktioner baseret på almindelige batterier. Du kan også bruge dem med Bluetooth-, WIFI- og GPS-funktioner for at åbne op for flere måder at lege med lithiumbatterier.
Jeg håber, at denne artikel er virkelig nyttig for dig. Hvis du er interesseret i denne type information, kan du holde dig opdateret på vores blog.
Forfatterprofil
Thomas Chen
Thomas Chen er en erfaren ekspert i den nye energiindustri med fokus på litiumbatteriteknologi. Thomas, der er alumnus fra Shenzhen Universitet i 2010, har opbygget en rigdom af erfaring gennem centrale roller hos EVE og BYD. Han er kendt for sin dybe indsigt i sektoren og besidder en unik evne til at identificere markedstendenser og forstå kundernes behov. Hans artikler tilbyder et særpræget perspektiv, hentet fra en omfattende baggrund inden for området.
PRÆSENTATION
Hvordan kan vi hjælpe dig?
Relaterede indlæg
Ultimativ guide til batterispændingsdiagram
29. december 2023
Om litiumspændingsområde - Alt du behøver at vide
9. oktober 2023
Carbon batteri vs alkalisk batteri
8. oktober 2023
Hvad betyder Ah på batterietiketten?
8. oktober 2023
Advarsel om afladning af bilbatteri: Hvad skal vi gøre?
7. oktober 2023
BCI Gruppestørrelse: Gruppe24 Batteri VS Gruppe 27 Batteri
6. oktober 2023
Hvad er 3V batteri?
6. oktober 2023
Vigtigheden af lithium-batterier for 5G-udvikling
5. oktober 2023
Natrium-ion-batteri vs. litium-ion-batteri
30. september 2023
Hvordan fungerer litiumbatterier?
27. september 2023
Litium vs. alkaliske batterier: En komplet guide, der viser dig forskellen
12. september 2023
Hvordan vælger du løsninger til nødstrøm til hjemmet?
31. maj 2023
