Sprievodca zimným používaním lítiových batérií
Úvod:
Myslím si, že veľa ľudí má tento zdravý rozum: Zima sa blíži, ale zdá sa, že moja batéria nevydrží tak dlho ako v lete. Prečo sa batéria tak rýchlo vybíja? Je moja batéria vybitá? Prečo sa moja batéria v zime nedá nabiť?
V poslednej dobe sa na tieto otázky pýta veľa zákazníkov, a preto som napísal tento článok. Dnes si povieme, čo sa deje s lítiovými batériami v zime. Na čo by sme si mali dávať pozor pri používaní lítiových batérií v zime?
Kapacita batérie sa môže v zime výrazne znížiť. Je batéria poškodená?
Nie, k zníženiu kapacity vedie mnoho faktorov a tento jav nie je špecifický len pre lítiové batérie, pretože takmer všetky typy batérií sú ovplyvnené extrémne nízkymi teplotami. Akonáhle sa teplota vráti do normálu, kapacita bežnej lítiovej batérie sa rýchlo obnoví.
Aké dôvody môžu spôsobiť zníženie kapacity lítiových batérií pri nízkych teplotách?
- Nízka teplota ovplyvňuje vnútorný odpor batérie: čím vyšší je vnútorný odpor batérie, tým väčšia je strata energie, pretože má vnútorný odpor, čo znamená, že spotrebúva svoju energiu. Čím vyšší je odpor, tým väčšia je strata energie.
- Znížená elektronická aktivita: O tom, ako funguje batériový blok, sme hovorili v inom článku. Bolo spomenuté, že nabíjanie a vybíjanie lítiových batérií si vyžaduje vnútorný pohyb elektrónov. Nízka teplota výrazne znižuje aktivitu elektrónov, čo ovplyvňuje celý proces nabíjania a vybíjania.
- Nabíjanie lítiových batérií pri nízkych teplotách spôsobí nezvratnú stratu kapacity: Máme ďalší článok venovaný diskusii o špecifických vedeckých princípoch. Hlavným dôvodom je, že pri nabíjaní pri nízkych teplotách sa elektrochemická reakcia a proces difúzie iónov do elektrolytu spomalia a zároveň sa zmenší aj mriežka materiálu. Toto je len koncept pozorovateľa. Chápeme, že lítiové ióny musia byť zabudované do zápornej elektródovej tyče, aby sa nabíjanie dokončilo. Napriek tomu sa kvôli zmršťovaniu mriežky lítiové ióny nemôžu úplne dostať do grafitovej vrstvy. Keď sa tento jav vyskytne vo veľkom množstve, lítiové ióny nebudú môcť vstúpiť do grafitovej vrstvy, pretože nemajú čas reagovať. Budú sa hromadiť vo veľkom množstve na povrchu zápornej elektródy, čím sa stanú konverznou reakciou a nakoniec vytvoria lítiové dendrity. Tieto lítiové dendrity spôsobia zníženie kapacity a keď sa nahromadia, môžu prepichnúť separátor, čo spôsobí trvalé funkčné zlyhanie batérie. Toto je najzákladnejší dôvod, prečo sa kapacita lítiových batérií pri nízkych teplotách znižuje alebo dokonca poškodzuje.
Konkrétny príklad vysvetľujúci, aký vplyv môžu mať nízke teploty na kapacitu.
Môžeme predpokladať, že teraz máte 12V 100Ah LiFePO4 batériu. Všetko fungovalo normálne, ale keďže sa v posledných mesiacoch ochladilo, zistili ste, že batéria je čoraz menej odolná, takže máte podozrenie, že je batéria poškodená, a preto ste si kúpili testovací nástroj. Test zistil, že vaša kapacita je iba 70Ah.
V skutočnosti je však toto zníženie kapacity len dočasné, pretože pred nabitím batérie stačí počkať, kým sa teplota nevráti do normálu, a kapacita batérie sa obnoví. Konkrétny princíp bol vysvetlený vyššie a je spôsobený aktivitou elektrónov a dizajnom vnútornej štruktúry.
Čo by sme mali robiť, ak potrebujeme používať batériový blok pri nízkych teplotách?
Najjednoduchší spôsob je udržiavať batériový blok v teple, aby sa zabránilo jeho vystaveniu nízkym teplotám. V niektorých prípadoch to skutočne dokážeme, ale niekedy musíme batériu používať pri nízkych teplotách, tak čo by sme mali robiť? Niektorí ľudia si možno pomyslia, či by som pre batériu mohol navrhnúť inkubátor? Táto myšlienka je veľmi dobrá, ale nie je veľmi realizovateľná, pretože to znamená, že je potrebný väčší priestor a je to aj problematickejšie. Existuje jednoduchší spôsob? Určite.
Naším pôvodným zámerom pri navrhovaní izolačnej skrinky pre batériu bolo neustále ohrievať batériu zvonku, aby sa zabránilo prílišnému poklesu vnútornej teploty batérie. Môžeme teda navrhnúť vykurovacie zariadenie vo vnútri batérie? Iste.
Čo je to vyhrievaná batéria?
Ohrev batérie sa vykonáva pridaním vykurovacej fólie dovnútra batériového bloku. Táto vykurovacia fólia pokryje články batérie. Dokáže priamo ohrievať jadro batérie zvnútra, čím zabraňuje príliš nízkej vnútornej teplote batériového bloku.
Ako funguje vyhrievaná batéria?
Vykurovací akumulátor je upravený na základe bežnej lítiovej batérie. Najprv je potrebný NTC na zachytenie okolitej teploty a potom sa pomocou riadenia BMS zapne funkcia vykurovania. Keď teplota dosiahne nastavenú hodnotu, vykurovanie sa automaticky vypne a batériový blok môže normálne fungovať. Vykurovací modul sa počas prevádzky automaticky vypne, pretože batéria počas prevádzky tiež generuje teplo. NTC preto neustále monitoruje teplotu batériového bloku a nakoniec spolu s ochrannou doskou a vykurovacou fóliou zabezpečuje funkciu konštantnej teploty vo vnútri batériového bloku.
Aké sú nevýhody vyhrievaných batérií?
Spotrebuje viac energie. Ak batéria nemá funkciu ohrevu, energia batérie sa môže použiť na prácu. Ak však batéria má funkciu ohrevu, časť energie batérie sa musí použiť na ohrev batérie a druhá časť sa použije na prácu. Preto sa energia batérie spotrebuje rýchlejšie, preto je potrebné včas skontrolovať stav nabitia batérie a nabiť ju.
Zhrnutie:
Pri nízkych teplotách, či už pri nabíjaní alebo vybíjaní, sa lítiové batérie môžu trvalo poškodiť. Preto by sme sa mali snažiť vyhnúť používaniu batérií pri nízkych teplotách. Ak ich už musíme použiť, môžeme si vybrať lítiové batérie s funkciou vyhrievania. Tieto batérie majú prispôsobené funkcie založené na bežných batériách. Môžete ich tiež použiť s funkciami Bluetooth, Wi-Fi a GPS, aby ste odomkli ďalšie možnosti hrania sa s lítiovými batériami.
Dúfam, že vám tento článok naozaj pomôže. Ak máte záujem o takéto informácie, môžete sledovať náš blog.
Profil autora
Thomas Chen
Thomas Chen je skúseným odborníkom na nový energetický priemysel so zameraním na technológiu lítiových batérií. Thomas, absolvent univerzity Shenzhen, ročník 2010, získal bohaté skúsenosti prostredníctvom kľúčových úloh v EVE a BYD. Je známy svojimi hlbokými prehľadmi v tomto sektore a má jedinečné schopnosti identifikovať trendy na trhu a porozumieť potrebám zákazníkov. Jeho články ponúkajú osobitý pohľad, čerpaný z bohatého zázemia v tejto oblasti.
Úvod:
Myslím si, že veľa ľudí má tento zdravý rozum: Zima sa blíži, ale zdá sa, že moja batéria nevydrží tak dlho ako v lete. Prečo sa batéria tak rýchlo vybíja? Je moja batéria vybitá? Prečo sa moja batéria v zime nedá nabiť?
V poslednej dobe sa na tieto otázky pýta veľa zákazníkov, a preto som napísal tento článok. Dnes si povieme, čo sa deje s lítiovými batériami v zime. Na čo by sme si mali dávať pozor pri používaní lítiových batérií v zime?
Kapacita batérie sa môže v zime výrazne znížiť. Je batéria poškodená?
Nie, k zníženiu kapacity vedie mnoho faktorov a tento jav nie je špecifický len pre lítiové batérie, pretože takmer všetky typy batérií sú ovplyvnené extrémne nízkymi teplotami. Akonáhle sa teplota vráti do normálu, kapacita bežnej lítiovej batérie sa rýchlo obnoví.
Aké dôvody môžu spôsobiť zníženie kapacity lítiových batérií pri nízkych teplotách?
- Nízka teplota ovplyvňuje vnútorný odpor batérie: čím vyšší je vnútorný odpor batérie, tým väčšia je strata energie, pretože má vnútorný odpor, čo znamená, že spotrebúva svoju energiu. Čím vyšší je odpor, tým väčšia je strata energie.
- Znížená elektronická aktivita: O tom, ako funguje batériový blok, sme hovorili v inom článku. Bolo spomenuté, že nabíjanie a vybíjanie lítiových batérií si vyžaduje vnútorný pohyb elektrónov. Nízka teplota výrazne znižuje aktivitu elektrónov, čo ovplyvňuje celý proces nabíjania a vybíjania.
- Nabíjanie lítiových batérií pri nízkych teplotách spôsobí nezvratnú stratu kapacity: Máme ďalší článok venovaný diskusii o špecifických vedeckých princípoch. Hlavným dôvodom je, že pri nabíjaní pri nízkych teplotách sa elektrochemická reakcia a proces difúzie iónov do elektrolytu spomalia a zároveň sa zmenší aj mriežka materiálu. Toto je len koncept pozorovateľa. Chápeme, že lítiové ióny musia byť zabudované do zápornej elektródovej tyče, aby sa nabíjanie dokončilo. Napriek tomu sa kvôli zmršťovaniu mriežky lítiové ióny nemôžu úplne dostať do grafitovej vrstvy. Keď sa tento jav vyskytne vo veľkom množstve, lítiové ióny nebudú môcť vstúpiť do grafitovej vrstvy, pretože nemajú čas reagovať. Budú sa hromadiť vo veľkom množstve na povrchu zápornej elektródy, čím sa stanú konverznou reakciou a nakoniec vytvoria lítiové dendrity. Tieto lítiové dendrity spôsobia zníženie kapacity a keď sa nahromadia, môžu prepichnúť separátor, čo spôsobí trvalé funkčné zlyhanie batérie. Toto je najzákladnejší dôvod, prečo sa kapacita lítiových batérií pri nízkych teplotách znižuje alebo dokonca poškodzuje.
Konkrétny príklad vysvetľujúci, aký vplyv môžu mať nízke teploty na kapacitu.
Môžeme predpokladať, že teraz máte 12V 100Ah LiFePO4 batériu. Všetko fungovalo normálne, ale keďže sa v posledných mesiacoch ochladilo, zistili ste, že batéria je čoraz menej odolná, takže máte podozrenie, že je batéria poškodená, a preto ste si kúpili testovací nástroj. Test zistil, že vaša kapacita je iba 70Ah.
V skutočnosti je však toto zníženie kapacity len dočasné, pretože pred nabitím batérie stačí počkať, kým sa teplota nevráti do normálu, a kapacita batérie sa obnoví. Konkrétny princíp bol vysvetlený vyššie a je spôsobený aktivitou elektrónov a dizajnom vnútornej štruktúry.
Čo by sme mali robiť, ak potrebujeme používať batériový blok pri nízkych teplotách?
Najjednoduchší spôsob je udržiavať batériový blok v teple, aby sa zabránilo jeho vystaveniu nízkym teplotám. V niektorých prípadoch to skutočne dokážeme, ale niekedy musíme batériu používať pri nízkych teplotách, tak čo by sme mali robiť? Niektorí ľudia si možno pomyslia, či by som pre batériu mohol navrhnúť inkubátor? Táto myšlienka je veľmi dobrá, ale nie je veľmi realizovateľná, pretože to znamená, že je potrebný väčší priestor a je to aj problematickejšie. Existuje jednoduchší spôsob? Určite.
Naším pôvodným zámerom pri navrhovaní izolačnej skrinky pre batériu bolo neustále ohrievať batériu zvonku, aby sa zabránilo prílišnému poklesu vnútornej teploty batérie. Môžeme teda navrhnúť vykurovacie zariadenie vo vnútri batérie? Iste.
Čo je to vyhrievaná batéria?
Ohrev batérie sa vykonáva pridaním vykurovacej fólie dovnútra batériového bloku. Táto vykurovacia fólia pokryje články batérie. Dokáže priamo ohrievať jadro batérie zvnútra, čím zabraňuje príliš nízkej vnútornej teplote batériového bloku.
Ako funguje vyhrievaná batéria?
Vykurovací akumulátor je upravený na základe bežnej lítiovej batérie. Najprv je potrebný NTC na zachytenie okolitej teploty a potom sa pomocou riadenia BMS zapne funkcia vykurovania. Keď teplota dosiahne nastavenú hodnotu, vykurovanie sa automaticky vypne a batériový blok môže normálne fungovať. Vykurovací modul sa počas prevádzky automaticky vypne, pretože batéria počas prevádzky tiež generuje teplo. NTC preto neustále monitoruje teplotu batériového bloku a nakoniec spolu s ochrannou doskou a vykurovacou fóliou zabezpečuje funkciu konštantnej teploty vo vnútri batériového bloku.
Aké sú nevýhody vyhrievaných batérií?
Spotrebuje viac energie. Ak batéria nemá funkciu ohrevu, energia batérie sa môže použiť na prácu. Ak však batéria má funkciu ohrevu, časť energie batérie sa musí použiť na ohrev batérie a druhá časť sa použije na prácu. Preto sa energia batérie spotrebuje rýchlejšie, preto je potrebné včas skontrolovať stav nabitia batérie a nabiť ju.
Zhrnutie:
Pri nízkych teplotách, či už pri nabíjaní alebo vybíjaní, sa lítiové batérie môžu trvalo poškodiť. Preto by sme sa mali snažiť vyhnúť používaniu batérií pri nízkych teplotách. Ak ich už musíme použiť, môžeme si vybrať lítiové batérie s funkciou vyhrievania. Tieto batérie majú prispôsobené funkcie založené na bežných batériách. Môžete ich tiež použiť s funkciami Bluetooth, Wi-Fi a GPS, aby ste odomkli ďalšie možnosti hrania sa s lítiovými batériami.
Dúfam, že vám tento článok naozaj pomôže. Ak máte záujem o takéto informácie, môžete sledovať náš blog.
Profil autora
Thomas Chen
Thomas Chen je skúseným odborníkom na nový energetický priemysel so zameraním na technológiu lítiových batérií. Thomas, absolvent univerzity Shenzhen, ročník 2010, získal bohaté skúsenosti prostredníctvom kľúčových úloh v EVE a BYD. Je známy svojimi hlbokými prehľadmi v tomto sektore a má jedinečné schopnosti identifikovať trendy na trhu a porozumieť potrebám zákazníkov. Jeho články ponúkajú osobitý pohľad, čerpaný z bohatého zázemia v tejto oblasti.
PREZENTÁCIA
ako ti môžeme pomôcť?
Súvisiace príspevky
Dokonalý sprievodca grafom napätia batérie
29. decembra 2023
O rozsahu lítiového napätia – Všetko, čo potrebujete vedieť
9. októbra 2023
Uhlíková batéria VS alkalická batéria
8. októbra 2023
Čo znamená Ah na štítku batérie?
8. októbra 2023
Upozornenie na vybitie autobatérie: Čo máme robiť?
7. októbra 2023
Veľkosť skupiny BCI: Batéria skupiny 24 VS Batéria skupiny 27
6. októbra 2023
Čo je 3V batéria?
6. októbra 2023
Dôležitosť lítiových batérií pre rozvoj 5G
5. októbra 2023
Sodíkovo-iónová batéria vs. lítium-iónová batéria
30. septembra 2023
Ako fungujú lítiové batérie?
27. septembra 2023
Lítiové vs alkalické batérie: Kompletný sprievodca, ktorý vám ukáže rozdiel
12. septembra 2023
Ako si vyberáte domáce riešenia záložného napájania?
31. mája 2023
