Guía de uso invernal de baterías de litio
Introducción:
Creo que mucha gente tiene este sentido común: Se acerca el invierno, pero mi batería no parece durar tanto como en verano. ¿Por qué se agota tan rápido? ¿Se me acabó la batería? ¿Por qué no carga en invierno?
Muchos clientes se han hecho estas preguntas últimamente, por lo que escribí este artículo. Hoy hablaremos sobre qué sucede con las baterías de litio en invierno. ¿Qué debemos tener en cuenta al usarlas en invierno?
La capacidad de la batería puede reducirse significativamente en invierno. ¿Está rota la batería?
No, muchos factores provocan una reducción de capacidad, y este no es un fenómeno exclusivo de las baterías de litio, ya que casi todos los tipos de baterías se ven afectados por temperaturas extremadamente bajas. Una vez que la temperatura se normaliza, la capacidad de una batería de litio normal se recupera rápidamente.
¿Qué razones pueden provocar que la capacidad de las baterías de litio disminuya a bajas temperaturas?
- Las bajas temperaturas afectan la resistencia interna de la batería: cuanto mayor sea la resistencia interna, mayor será la pérdida de energía, ya que esta posee resistencia interna, lo que significa que consumirá su energía. A mayor resistencia, mayor será la pérdida de energía.
- Reducción de la actividad electrónica: En otro artículo, analizamos el funcionamiento de la batería. Se mencionó que la carga y descarga de las baterías de litio requiere el movimiento interno de los electrones. Las bajas temperaturas reducen considerablemente la actividad de los electrones, lo que afecta a todo el proceso de carga y descarga.
- Cargar baterías de litio a bajas temperaturas causará una pérdida irreversible de capacidad: Tenemos otro artículo dedicado a analizar los principios científicos específicos. La razón principal es que, al cargar a bajas temperaturas, la reacción electroquímica y el proceso de difusión de iones en el electrolito se ralentizan y, al mismo tiempo, la red del material se contrae. Este es un concepto superficial. Entendemos que los iones de litio deben estar incrustados dentro de la varilla del electrodo negativo para completar la carga. Sin embargo, debido a la contracción de la red, los iones de litio no pueden penetrar completamente. Cuando este fenómeno ocurre en grandes cantidades, los iones de litio no pueden penetrar en la capa de grafito porque no tienen tiempo para reaccionar. Se acumulan en grandes cantidades en la superficie del electrodo negativo, dando lugar a una reacción de conversión y, finalmente, formando dendritas de litio. Estas dendritas de litio reducen la capacidad y, al acumularse, pueden perforar el separador, causando un fallo funcional permanente de la batería. Esta es la razón principal por la que la capacidad de las baterías de litio se reduce o incluso se daña a bajas temperaturas.
Un ejemplo concreto para explicar el impacto que pueden tener las bajas temperaturas en la capacidad.
Supongamos que ahora tiene una batería LiFePO4 de 12 V y 100 Ah. Todo funcionaba con normalidad, pero con el frío de los últimos meses, ha notado que la batería es cada vez menos duradera, por lo que sospecha que está dañada y, por ello, compró un comprobador. La prueba reveló que su capacidad es de solo 70 Ah.
Pero, de hecho, esta reducción de capacidad es solo temporal, ya que basta con esperar a que la temperatura se normalice antes de cargar la batería para que se restablezca su capacidad. El principio específico, ya explicado anteriormente, se debe a la actividad de los electrones y al diseño de la estructura interna.
¿Qué debemos hacer si necesitamos utilizar la batería a bajas temperaturas?
La forma más sencilla es mantener la batería caliente para evitar que se exponga a bajas temperaturas. En algunos casos, esto es posible, pero a veces es necesario usarla a bajas temperaturas. ¿Qué hacemos entonces? Algunos se preguntan: "¿Puedo diseñar una incubadora para la batería?". Esta idea es muy buena, pero no es muy viable porque requiere más espacio y es más problemática. ¿Hay alguna solución más sencilla? Por supuesto.
Nuestra intención original al diseñar una caja aislante para la batería era calentarla constantemente desde el exterior para evitar que su temperatura interna fuera demasiado baja. Entonces, ¿podemos diseñar el dispositivo de calentamiento dentro de la batería? Claro.
¿Qué es una batería calentada?
La batería se calienta añadiendo una película calefactora al interior del paquete. Esta película cubre las celdas y calienta directamente el núcleo desde el interior, evitando así que la temperatura interna del paquete baje demasiado.
¿Cómo funciona una batería calentada?
La batería de calefacción se basa en una batería de litio convencional. Primero, se requiere un sensor NTC para registrar la temperatura ambiente, y luego la función de calefacción se activa mediante el control BMS. Cuando la temperatura alcanza el valor establecido, la calefacción se apaga automáticamente y la batería puede funcionar con normalidad. El módulo de calefacción se apaga automáticamente durante el funcionamiento, ya que la batería también genera calor durante su funcionamiento. Por lo tanto, el sensor NTC monitoriza continuamente la temperatura de la batería y, finalmente, junto con la placa protectora y la película calefactora, garantiza la temperatura constante dentro de la batería.
¿Cuáles son las desventajas de las baterías calentadas?
Consume más energía. Si la batería no tiene función de calentamiento, su energía puede utilizarse para trabajar. Sin embargo, si la batería tiene función de calentamiento, parte de la energía del paquete de baterías debe utilizarse para calentarla y la otra parte para trabajar. Por lo tanto, la energía del paquete de baterías se consumirá más rápido, por lo que es necesario verificar el estado de carga (SOC) de la batería a tiempo y cargarla.
Resumen:
A bajas temperaturas, ya sea cargándose o descargándose, las baterías de litio pueden dañarse permanentemente. Por lo tanto, debemos evitar usarlas a bajas temperaturas. Si es necesario, podemos elegir baterías de litio con función de calentamiento. Estas baterías tienen funciones personalizadas basadas en baterías comunes. También puedes usarlas con Bluetooth, wifi y GPS para descubrir más maneras de usarlas.
Espero que este artículo te sea de gran utilidad. Si te interesa este tipo de información, puedes estar atento a nuestro blog.
Perfil del autor
Thomas Chen
Thomas Chen es un experto con amplia experiencia en la industria de las nuevas energías, especializado en la tecnología de baterías de litio. Exalumno de la Universidad de Shenzhen (promoción de 2010), Thomas ha acumulado una vasta experiencia en puestos clave en EVE y BYD. Reconocido por su profundo conocimiento del sector, posee una capacidad única para identificar las tendencias del mercado y comprender las necesidades de los clientes. Sus artículos ofrecen una perspectiva única, basada en una amplia experiencia en el sector.
Introducción:
Creo que mucha gente tiene este sentido común: Se acerca el invierno, pero mi batería no parece durar tanto como en verano. ¿Por qué se agota tan rápido? ¿Se me acabó la batería? ¿Por qué no carga en invierno?
Muchos clientes se han hecho estas preguntas últimamente, por lo que escribí este artículo. Hoy hablaremos sobre qué sucede con las baterías de litio en invierno. ¿Qué debemos tener en cuenta al usarlas en invierno?
La capacidad de la batería puede reducirse significativamente en invierno. ¿Está rota la batería?
No, muchos factores provocan una reducción de capacidad, y este no es un fenómeno exclusivo de las baterías de litio, ya que casi todos los tipos de baterías se ven afectados por temperaturas extremadamente bajas. Una vez que la temperatura se normaliza, la capacidad de una batería de litio normal se recupera rápidamente.
¿Qué razones pueden provocar que la capacidad de las baterías de litio disminuya a bajas temperaturas?
- Las bajas temperaturas afectan la resistencia interna de la batería: cuanto mayor sea la resistencia interna, mayor será la pérdida de energía, ya que esta posee resistencia interna, lo que significa que consumirá su energía. A mayor resistencia, mayor será la pérdida de energía.
- Reducción de la actividad electrónica: En otro artículo, analizamos el funcionamiento de la batería. Se mencionó que la carga y descarga de las baterías de litio requiere el movimiento interno de los electrones. Las bajas temperaturas reducen considerablemente la actividad de los electrones, lo que afecta a todo el proceso de carga y descarga.
- Cargar baterías de litio a bajas temperaturas causará una pérdida irreversible de capacidad: Tenemos otro artículo dedicado a analizar los principios científicos específicos. La razón principal es que, al cargar a bajas temperaturas, la reacción electroquímica y el proceso de difusión de iones en el electrolito se ralentizan y, al mismo tiempo, la red del material se contrae. Este es un concepto superficial. Entendemos que los iones de litio deben estar incrustados dentro de la varilla del electrodo negativo para completar la carga. Sin embargo, debido a la contracción de la red, los iones de litio no pueden penetrar completamente. Cuando este fenómeno ocurre en grandes cantidades, los iones de litio no pueden penetrar en la capa de grafito porque no tienen tiempo para reaccionar. Se acumulan en grandes cantidades en la superficie del electrodo negativo, dando lugar a una reacción de conversión y, finalmente, formando dendritas de litio. Estas dendritas de litio reducen la capacidad y, al acumularse, pueden perforar el separador, causando un fallo funcional permanente de la batería. Esta es la razón principal por la que la capacidad de las baterías de litio se reduce o incluso se daña a bajas temperaturas.
Un ejemplo concreto para explicar el impacto que pueden tener las bajas temperaturas en la capacidad.
Supongamos que ahora tiene una batería LiFePO4 de 12 V y 100 Ah. Todo funcionaba con normalidad, pero con el frío de los últimos meses, ha notado que la batería es cada vez menos duradera, por lo que sospecha que está dañada y, por ello, compró un comprobador. La prueba reveló que su capacidad es de solo 70 Ah.
Pero, de hecho, esta reducción de capacidad es solo temporal, ya que basta con esperar a que la temperatura se normalice antes de cargar la batería para que se restablezca su capacidad. El principio específico, ya explicado anteriormente, se debe a la actividad de los electrones y al diseño de la estructura interna.
¿Qué debemos hacer si necesitamos utilizar la batería a bajas temperaturas?
La forma más sencilla es mantener la batería caliente para evitar que se exponga a bajas temperaturas. En algunos casos, esto es posible, pero a veces es necesario usarla a bajas temperaturas. ¿Qué hacemos entonces? Algunos se preguntan: "¿Puedo diseñar una incubadora para la batería?". Esta idea es muy buena, pero no es muy viable porque requiere más espacio y es más problemática. ¿Hay alguna solución más sencilla? Por supuesto.
Nuestra intención original al diseñar una caja aislante para la batería era calentarla constantemente desde el exterior para evitar que su temperatura interna fuera demasiado baja. Entonces, ¿podemos diseñar el dispositivo de calentamiento dentro de la batería? Claro.
¿Qué es una batería calentada?
La batería se calienta añadiendo una película calefactora al interior del paquete. Esta película cubre las celdas y calienta directamente el núcleo desde el interior, evitando así que la temperatura interna del paquete baje demasiado.
¿Cómo funciona una batería calentada?
La batería de calefacción se basa en una batería de litio convencional. Primero, se requiere un sensor NTC para registrar la temperatura ambiente, y luego la función de calefacción se activa mediante el control BMS. Cuando la temperatura alcanza el valor establecido, la calefacción se apaga automáticamente y la batería puede funcionar con normalidad. El módulo de calefacción se apaga automáticamente durante el funcionamiento, ya que la batería también genera calor durante su funcionamiento. Por lo tanto, el sensor NTC monitoriza continuamente la temperatura de la batería y, finalmente, junto con la placa protectora y la película calefactora, garantiza la temperatura constante dentro de la batería.
¿Cuáles son las desventajas de las baterías calentadas?
Consume más energía. Si la batería no tiene función de calentamiento, su energía puede utilizarse para trabajar. Sin embargo, si la batería tiene función de calentamiento, parte de la energía del paquete de baterías debe utilizarse para calentarla y la otra parte para trabajar. Por lo tanto, la energía del paquete de baterías se consumirá más rápido, por lo que es necesario verificar el estado de carga (SOC) de la batería a tiempo y cargarla.
Resumen:
A bajas temperaturas, ya sea cargándose o descargándose, las baterías de litio pueden dañarse permanentemente. Por lo tanto, debemos evitar usarlas a bajas temperaturas. Si es necesario, podemos elegir baterías de litio con función de calentamiento. Estas baterías tienen funciones personalizadas basadas en baterías comunes. También puedes usarlas con Bluetooth, wifi y GPS para descubrir más maneras de usarlas.
Espero que este artículo te sea de gran utilidad. Si te interesa este tipo de información, puedes estar atento a nuestro blog.
Perfil del autor
Thomas Chen
Thomas Chen es un experto con amplia experiencia en la industria de las nuevas energías, especializado en la tecnología de baterías de litio. Exalumno de la Universidad de Shenzhen (promoción de 2010), Thomas ha acumulado una vasta experiencia en puestos clave en EVE y BYD. Reconocido por su profundo conocimiento del sector, posee una capacidad única para identificar las tendencias del mercado y comprender las necesidades de los clientes. Sus artículos ofrecen una perspectiva única, basada en una amplia experiencia en el sector.
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