Guida all'uso invernale delle batterie al litio
Introduzione:
Credo che molte persone abbiano questo buon senso: l'inverno sta arrivando, ma la mia batteria non sembra durare quanto in estate. Perché la batteria si scarica così in fretta? La mia batteria è morta? Perché non riesco a caricarla in inverno?
Molti clienti mi hanno posto queste domande di recente, quindi ho scritto questo articolo. Oggi parleremo di cosa succede alle batterie al litio in inverno. A cosa dovremmo prestare attenzione quando le utilizziamo in inverno?
La capacità della batteria potrebbe ridursi notevolmente in inverno. La batteria è rotta?
No, molti fattori portano alla riduzione della capacità, e questo non è un fenomeno esclusivo delle batterie al litio, poiché quasi tutti i tipi di batterie sono influenzati da temperature estremamente basse. Una volta che la temperatura torna alla normalità, la capacità della batteria al litio generica si ripristinerà rapidamente.
Quali sono le cause che possono causare una diminuzione della capacità delle batterie al litio a basse temperature?
- Le basse temperature influiscono sulla resistenza interna della batteria: maggiore è la resistenza interna del pacco batteria, maggiore sarà la perdita di energia, poiché la batteria ha una resistenza interna, il che significa che consumerà la sua energia. Maggiore è la resistenza, maggiore sarà la perdita di energia.
- Riduzione dell'attività elettronica: abbiamo discusso del funzionamento del pacco batteria in un altro articolo. È stato menzionato che la carica e la scarica delle batterie al litio richiedono il movimento interno degli elettroni. Le basse temperature riducono notevolmente l'attività degli elettroni, influenzando così l'intero processo di carica e scarica.
- Caricare le batterie al litio a basse temperature causerà una perdita irreversibile di capacità: abbiamo un altro articolo dedicato alla discussione dei principi scientifici specifici. Il motivo principale è che, caricando a basse temperature, la reazione elettrochimica e il processo di diffusione degli ioni nell'elettrolita rallentano e, allo stesso tempo, anche il reticolo del materiale si restringe. Questo è un concetto di poco conto. Sappiamo che gli ioni di litio devono essere incorporati all'interno dell'elettrodo negativo per completare la carica. Tuttavia, a causa del restringimento del reticolo, gli ioni di litio non possono penetrare completamente. Quando questo fenomeno si verifica in grandi quantità, gli ioni di litio non saranno in grado di penetrare nello strato di grafite perché non hanno il tempo di reagire. Si accumuleranno in grandi quantità sulla superficie dell'elettrodo negativo, innescando così una reazione di conversione e formando infine dendriti di litio. Questi dendriti di litio causeranno una riduzione della capacità e, accumulandosi, potrebbero perforare il separatore, causando un guasto funzionale permanente della batteria. Questo è il motivo principale per cui la capacità delle batterie al litio si riduce o addirittura si danneggia a basse temperature.
Un esempio concreto per spiegare quale impatto possono avere le basse temperature sulla capacità.
Supponiamo che tu abbia ora un pacco batteria LiFePO4 da 12 V e 100 Ah. Tutto funzionava normalmente, ma con l'arrivo del freddo negli ultimi mesi, hai notato che la batteria sta diventando sempre meno resistente, quindi sospetti che sia rotta e hai acquistato un tester. Il test ha rilevato una capacità di soli 70 Ah.
In realtà, questa riduzione di capacità è solo temporanea, poiché è sufficiente attendere che la temperatura torni alla normalità prima di ricaricare la batteria, e la capacità della stessa verrà ripristinata. Il principio specifico è stato spiegato in precedenza ed è causato dall'attività degli elettroni e dalla progettazione della struttura interna.
Cosa dobbiamo fare se dobbiamo utilizzare il pacco batteria a basse temperature?
Il modo più semplice è mantenere il pacco batteria al caldo per evitare che sia esposto a basse temperature. In alcuni casi, è possibile farlo, ma a volte dobbiamo utilizzare la batteria a basse temperature, quindi cosa dovremmo fare? Alcuni potrebbero chiedersi: "Posso progettare un'incubatrice per la batteria?". Questa idea è ottima, ma non è molto fattibile perché richiede più spazio, ed è anche più problematica. Esiste un modo più semplice? Certamente.
Il nostro intento originale nel progettare una scatola isolante per la batteria era di mantenere costantemente la temperatura o il riscaldamento della batteria esternamente per evitare che la temperatura interna della batteria sia troppo bassa. Quindi, possiamo progettare il dispositivo di riscaldamento all'interno della batteria? Certo.
Cos'è una batteria riscaldata?
Il riscaldamento della batteria avviene aggiungendo una pellicola riscaldante all'interno del pacco batteria. Questa pellicola riscaldante ricopre le celle della batteria. Può riscaldare direttamente il nucleo della batteria dall'interno, evitando così che la temperatura interna del pacco batteria sia troppo bassa.
Come funziona una batteria riscaldata?
La batteria di riscaldamento è stata modificata in base alle normali batterie al litio. Innanzitutto, è necessario un sensore NTC per rilevare la temperatura ambiente, quindi la funzione di riscaldamento viene attivata tramite il controllo BMS. Quando la temperatura raggiunge il valore impostato, il riscaldamento si spegne automaticamente e la batteria può funzionare normalmente. Il modulo di riscaldamento si spegne automaticamente durante il funzionamento, poiché la batteria genera calore anche durante il funzionamento. Pertanto, il sensore NTC monitora costantemente la temperatura della batteria e, infine, insieme alla piastra protettiva e alla pellicola riscaldante, realizza la funzione di temperatura costante all'interno della batteria.
Quali sono gli svantaggi delle batterie riscaldate?
Consuma più energia. Se la batteria non ha una funzione di riscaldamento, l'energia della batteria può essere utilizzata per il lavoro. Tuttavia, se la batteria ha una funzione di riscaldamento, parte dell'energia del pacco batteria deve essere utilizzata per riscaldarla e l'altra parte per il lavoro. Pertanto, l'energia del pacco batteria verrà consumata più velocemente, quindi è necessario controllare tempestivamente lo stato di carica della batteria e ricaricarla.
Riepilogo:
A basse temperature, sia in fase di carica che di scarica, le batterie al litio possono danneggiarsi in modo permanente. Pertanto, è consigliabile evitare di utilizzare le batterie a basse temperature. Se proprio dobbiamo utilizzarle, possiamo scegliere batterie al litio con funzioni di riscaldamento. Queste batterie offrono funzioni personalizzate basate sulle batterie tradizionali. È inoltre possibile utilizzarle con Bluetooth, Wi-Fi e GPS per scoprire nuove modalità di utilizzo delle batterie al litio.
Spero che questo articolo ti sia davvero utile. Se sei interessato a questo tipo di informazioni, puoi rimanere sintonizzato sul nostro blog.
Profilo dell'autore
Tommaso Chen
Thomas Chen è un esperto di lunga data nel settore delle nuove energie, con particolare attenzione alla tecnologia delle batterie al litio. Laureatosi nel 2010 presso l'Università di Shenzhen, Thomas ha maturato una vasta esperienza ricoprendo ruoli chiave presso EVE e BYD. Noto per la sua profonda conoscenza del settore, possiede un'attitudine unica nell'identificare le tendenze del mercato e comprendere le esigenze dei clienti. I suoi articoli offrono una prospettiva distintiva, frutto di una solida esperienza nel settore.
Introduzione:
Credo che molte persone abbiano questo buon senso: l'inverno sta arrivando, ma la mia batteria non sembra durare quanto in estate. Perché la batteria si scarica così in fretta? La mia batteria è morta? Perché non riesco a caricarla in inverno?
Molti clienti mi hanno posto queste domande di recente, quindi ho scritto questo articolo. Oggi parleremo di cosa succede alle batterie al litio in inverno. A cosa dovremmo prestare attenzione quando le utilizziamo in inverno?
La capacità della batteria potrebbe ridursi notevolmente in inverno. La batteria è rotta?
No, molti fattori portano alla riduzione della capacità, e questo non è un fenomeno esclusivo delle batterie al litio, poiché quasi tutti i tipi di batterie sono influenzati da temperature estremamente basse. Una volta che la temperatura torna alla normalità, la capacità della batteria al litio generica si ripristinerà rapidamente.
Quali sono le cause che possono causare una diminuzione della capacità delle batterie al litio a basse temperature?
- Le basse temperature influiscono sulla resistenza interna della batteria: maggiore è la resistenza interna del pacco batteria, maggiore sarà la perdita di energia, poiché la batteria ha una resistenza interna, il che significa che consumerà la sua energia. Maggiore è la resistenza, maggiore sarà la perdita di energia.
- Riduzione dell'attività elettronica: abbiamo discusso del funzionamento del pacco batteria in un altro articolo. È stato menzionato che la carica e la scarica delle batterie al litio richiedono il movimento interno degli elettroni. Le basse temperature riducono notevolmente l'attività degli elettroni, influenzando così l'intero processo di carica e scarica.
- Caricare le batterie al litio a basse temperature causerà una perdita irreversibile di capacità: abbiamo un altro articolo dedicato alla discussione dei principi scientifici specifici. Il motivo principale è che, caricando a basse temperature, la reazione elettrochimica e il processo di diffusione degli ioni nell'elettrolita rallentano e, allo stesso tempo, anche il reticolo del materiale si restringe. Questo è un concetto di poco conto. Sappiamo che gli ioni di litio devono essere incorporati all'interno dell'elettrodo negativo per completare la carica. Tuttavia, a causa del restringimento del reticolo, gli ioni di litio non possono penetrare completamente. Quando questo fenomeno si verifica in grandi quantità, gli ioni di litio non saranno in grado di penetrare nello strato di grafite perché non hanno il tempo di reagire. Si accumuleranno in grandi quantità sulla superficie dell'elettrodo negativo, innescando così una reazione di conversione e formando infine dendriti di litio. Questi dendriti di litio causeranno una riduzione della capacità e, accumulandosi, potrebbero perforare il separatore, causando un guasto funzionale permanente della batteria. Questo è il motivo principale per cui la capacità delle batterie al litio si riduce o addirittura si danneggia a basse temperature.
Un esempio concreto per spiegare quale impatto possono avere le basse temperature sulla capacità.
Supponiamo che tu abbia ora un pacco batteria LiFePO4 da 12 V e 100 Ah. Tutto funzionava normalmente, ma con l'arrivo del freddo negli ultimi mesi, hai notato che la batteria sta diventando sempre meno resistente, quindi sospetti che sia rotta e hai acquistato un tester. Il test ha rilevato una capacità di soli 70 Ah.
In realtà, questa riduzione di capacità è solo temporanea, poiché è sufficiente attendere che la temperatura torni alla normalità prima di ricaricare la batteria, e la capacità della stessa verrà ripristinata. Il principio specifico è stato spiegato in precedenza ed è causato dall'attività degli elettroni e dalla progettazione della struttura interna.
Cosa dobbiamo fare se dobbiamo utilizzare il pacco batteria a basse temperature?
Il modo più semplice è mantenere il pacco batteria al caldo per evitare che sia esposto a basse temperature. In alcuni casi, è possibile farlo, ma a volte dobbiamo utilizzare la batteria a basse temperature, quindi cosa dovremmo fare? Alcuni potrebbero chiedersi: "Posso progettare un'incubatrice per la batteria?". Questa idea è ottima, ma non è molto fattibile perché richiede più spazio, ed è anche più problematica. Esiste un modo più semplice? Certamente.
Il nostro intento originale nel progettare una scatola isolante per la batteria era di mantenere costantemente la temperatura o il riscaldamento della batteria esternamente per evitare che la temperatura interna della batteria sia troppo bassa. Quindi, possiamo progettare il dispositivo di riscaldamento all'interno della batteria? Certo.
Cos'è una batteria riscaldata?
Il riscaldamento della batteria avviene aggiungendo una pellicola riscaldante all'interno del pacco batteria. Questa pellicola riscaldante ricopre le celle della batteria. Può riscaldare direttamente il nucleo della batteria dall'interno, evitando così che la temperatura interna del pacco batteria sia troppo bassa.
Come funziona una batteria riscaldata?
La batteria di riscaldamento è stata modificata in base alle normali batterie al litio. Innanzitutto, è necessario un sensore NTC per rilevare la temperatura ambiente, quindi la funzione di riscaldamento viene attivata tramite il controllo BMS. Quando la temperatura raggiunge il valore impostato, il riscaldamento si spegne automaticamente e la batteria può funzionare normalmente. Il modulo di riscaldamento si spegne automaticamente durante il funzionamento, poiché la batteria genera calore anche durante il funzionamento. Pertanto, il sensore NTC monitora costantemente la temperatura della batteria e, infine, insieme alla piastra protettiva e alla pellicola riscaldante, realizza la funzione di temperatura costante all'interno della batteria.
Quali sono gli svantaggi delle batterie riscaldate?
Consuma più energia. Se la batteria non ha una funzione di riscaldamento, l'energia della batteria può essere utilizzata per il lavoro. Tuttavia, se la batteria ha una funzione di riscaldamento, parte dell'energia del pacco batteria deve essere utilizzata per riscaldarla e l'altra parte per il lavoro. Pertanto, l'energia del pacco batteria verrà consumata più velocemente, quindi è necessario controllare tempestivamente lo stato di carica della batteria e ricaricarla.
Riepilogo:
A basse temperature, sia in fase di carica che di scarica, le batterie al litio possono danneggiarsi in modo permanente. Pertanto, è consigliabile evitare di utilizzare le batterie a basse temperature. Se proprio dobbiamo utilizzarle, possiamo scegliere batterie al litio con funzioni di riscaldamento. Queste batterie offrono funzioni personalizzate basate sulle batterie tradizionali. È inoltre possibile utilizzarle con Bluetooth, Wi-Fi e GPS per scoprire nuove modalità di utilizzo delle batterie al litio.
Spero che questo articolo ti sia davvero utile. Se sei interessato a questo tipo di informazioni, puoi rimanere sintonizzato sul nostro blog.
Profilo dell'autore
Tommaso Chen
Thomas Chen è un esperto di lunga data nel settore delle nuove energie, con particolare attenzione alla tecnologia delle batterie al litio. Laureatosi nel 2010 presso l'Università di Shenzhen, Thomas ha maturato una vasta esperienza ricoprendo ruoli chiave presso EVE e BYD. Noto per la sua profonda conoscenza del settore, possiede un'attitudine unica nell'identificare le tendenze del mercato e comprendere le esigenze dei clienti. I suoi articoli offrono una prospettiva distintiva, frutto di una solida esperienza nel settore.
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