Vodnik za zimsko uporabo litijeve baterije
Uvod:
Verjamem, da ima veliko ljudi tole zdravo pamet: Zima prihaja, ampak zdi se, da moja baterija ne zdrži tako dolgo kot poleti. Zakaj se baterija tako hitro izprazni? Je moja baterija prazna? Zakaj se moja baterija pozimi ne more napolniti?
Toliko strank je v zadnjem času postavilo ta vprašanja, zato sem napisal ta članek. Danes bomo govorili o tem, kaj se zgodi z litijevimi baterijami pozimi. Na kaj moramo biti pozorni pri uporabi litijevih baterij pozimi?
Zmogljivost baterije se lahko pozimi znatno zmanjša. Je baterija pokvarjena?
Ne, do zmanjšanja kapacitete vodi veliko dejavnikov in to ni pojav, značilen le za litijeve baterije, saj so skoraj vse vrste baterij izpostavljene izjemno nizkim temperaturam. Ko se temperatura vrne v normalno stanje, se kapaciteta litijeve baterije hitro obnovi.
Kateri razlogi lahko povzročijo zmanjšanje kapacitete litijevih baterij pri nizkih temperaturah?
- Nizka temperatura vpliva na notranji upor baterije: višji kot je notranji upor baterije, večje so izgube energije, ker ima notranji upor, kar pomeni, da bo porabljala svojo energijo. Višji kot je upor, večje so izgube energije.
- Zmanjšana elektronska aktivnost: O delovanju baterijskega sklopa smo razpravljali v drugem članku. Omenjeno je bilo, da polnjenje in praznjenje litijevih baterij zahteva notranje gibanje elektronov. Nizka temperatura bo resno zmanjšala aktivnost elektronov, kar bo vplivalo na celoten proces polnjenja in praznjenja.
- Polnjenje litijevih baterij pri nizkih temperaturah povzroči nepopravljivo izgubo kapacitete: Imamo še en članek, posvečen razpravi o specifičnih znanstvenih načelih. Glavni razlog je, da se pri polnjenju pri nizkih temperaturah elektrokemična reakcija in proces difuzije ionov v elektrolit upočasnita, hkrati pa se skrči tudi mreža materiala. To je koncept opazovalca. Razumemo, da morajo biti litijevi ioni vgrajeni v palico negativne elektrode, da se polnjenje dokonča. Vendar pa zaradi krčenja mreže litijevi ioni ne morejo v celoti vstopiti. Ko se ta pojav pojavi v velikih količinah, litijevi ioni ne bodo mogli vstopiti v grafitno plast, ker nimajo časa za reakcijo. V velikih količinah se bodo kopičili na površini negativne elektrode, kar bo povzročilo pretvorbeno reakcijo in sčasoma tvorilo litijeve dendrite. Ti litijevi dendriti bodo povzročili zmanjšanje kapacitete in ko se kopičijo, lahko prebodejo separator, kar povzroči trajno funkcionalno okvaro baterije. To je najosnovnejši razlog, zakaj se kapaciteta litijevih baterij pri nizkih temperaturah zmanjša ali celo poškoduje.
Konkreten primer, ki pojasnjuje, kakšen vpliv imajo lahko nizke temperature na zmogljivost.
Predvidevamo lahko, da imate zdaj 12V 100Ah LiFePO4 baterijski paket. Vse je delovalo normalno, vendar ste zaradi ohlajanja v zadnjih mesecih ugotovili, da baterija postaja vse manj vzdržljiva, zato sumite, da je baterija pokvarjena, zato ste kupili orodje za testiranje. Test je pokazal, da je vaša kapaciteta le 70Ah.
V resnici pa je to zmanjšanje kapacitete le začasno, saj morate pred polnjenjem akumulatorja le počakati, da se temperatura vrne v normalno stanje, in kapaciteta baterije se bo obnovila. Specifično načelo je bilo pojasnjeno zgoraj in ga povzročata aktivnost elektronov in zasnova notranje strukture.
Kaj naj storimo, če moramo baterijski sklop uporabljati pri nizkih temperaturah?
Najenostavnejši način je, da baterijski sklop ohranjamo topel, da preprečimo izpostavljanje baterije nizkim temperaturam. V nekaterih primerih to res lahko storimo, včasih pa moramo baterijo uporabljati pri nizkih temperaturah, kaj naj torej storimo? Nekateri ljudje morda mislijo, ali lahko zasnujemo inkubator za baterijo? Ta ideja je zelo dobra, vendar ni zelo izvedljiva, ker pomeni, da je potreben dodaten prostor, poleg tega pa je tudi bolj težavna. Ali obstaja lažji način? Zagotovo.
Naš prvotni namen pri zasnovi izolacijske škatle za baterijo je bil, da baterijo nenehno segrevamo od zunaj, da preprečimo prenizko notranjo temperaturo baterije. Ali lahko torej grelno napravo zasnujemo znotraj baterije? Seveda.
Kaj je ogrevana baterija?
Ogrevanje baterije se izvede z namestitvijo grelne folije na notranjo stran baterijskega sklopa. Ta grelna folija bo prekrila celice baterije. Neposredno lahko segreje jedro baterije od znotraj in tako prepreči prenizko notranjo temperaturo baterijskega sklopa.
Kako deluje ogrevana baterija?
Grelni akumulator je predelan na podlagi običajne litijeve baterije. Najprej je potreben NTC za zajem temperature okolice, nato pa se prek krmiljenja BMS vklopi funkcija ogrevanja. Ko temperatura doseže nastavljeno vrednost, se ogrevanje samodejno izklopi in akumulator lahko deluje normalno. Grelni modul se bo med delovanjem samodejno izklopil, ker akumulator med delovanjem ustvarja tudi toploto. Zato bo NTC nenehno spremljal temperaturo akumulatorja in skupaj z zaščitno ploščo in grelno folijo vzdrževal konstantno temperaturo znotraj akumulatorja.
Kakšne so slabosti ogrevanih baterij?
Porabi več energije. Če baterija nima funkcije ogrevanja, se lahko energija baterije porabi za delo. Če pa ima baterija funkcijo ogrevanja, se del energije baterijskega sklopa porabi za ogrevanje baterije, drugi del pa za delo. Zato se bo baterijski sklop hitreje porabljal, zato moramo pravočasno preveriti stanje napolnjenosti baterije in jo napolniti.
Povzetek:
Pri nizkih temperaturah, ne glede na to, ali se polnijo ali praznijo, se lahko litijeve baterije trajno poškodujejo. Zato se moramo izogibati uporabi baterij pri nizkih temperaturah. Če jih že moramo uporabiti, lahko izberemo litijeve baterije s funkcijo ogrevanja. Te baterije imajo prilagojene funkcije, ki temeljijo na običajnih baterijah. Uporabljate jih lahko tudi s funkcijami Bluetooth, WIFI in GPS, da odklenete več načinov za igranje z litijevimi baterijami.
Upam, da vam je bil ta članek res v pomoč. Če vas zanimajo tovrstne informacije, lahko ostanete z nami na našem blogu.
Profil avtorja
Thomas Chen
Thomas Chen je izkušen strokovnjak v novi energetski industriji, s poudarkom na tehnologiji litijevih baterij. Thomas, diplomant Univerze v Shenzhenu, letnik 2010, si je bogate izkušnje nabral z osrednjimi vlogami pri EVE in BYD. Znan je po svojem poglobljenem vpogledu v sektor, ima pa tudi edinstveno sposobnost prepoznavanja tržnih trendov in razumevanja potreb strank. Njegovi članki ponujajo edinstveno perspektivo, ki izhaja iz bogatega ozadja na tem področju.
Uvod:
Verjamem, da ima veliko ljudi tole zdravo pamet: Zima prihaja, ampak zdi se, da moja baterija ne zdrži tako dolgo kot poleti. Zakaj se baterija tako hitro izprazni? Je moja baterija prazna? Zakaj se moja baterija pozimi ne more napolniti?
Toliko strank je v zadnjem času postavilo ta vprašanja, zato sem napisal ta članek. Danes bomo govorili o tem, kaj se zgodi z litijevimi baterijami pozimi. Na kaj moramo biti pozorni pri uporabi litijevih baterij pozimi?
Zmogljivost baterije se lahko pozimi znatno zmanjša. Je baterija pokvarjena?
Ne, do zmanjšanja kapacitete vodi veliko dejavnikov in to ni pojav, značilen le za litijeve baterije, saj so skoraj vse vrste baterij izpostavljene izjemno nizkim temperaturam. Ko se temperatura vrne v normalno stanje, se kapaciteta litijeve baterije hitro obnovi.
Kateri razlogi lahko povzročijo zmanjšanje kapacitete litijevih baterij pri nizkih temperaturah?
- Nizka temperatura vpliva na notranji upor baterije: višji kot je notranji upor baterije, večje so izgube energije, ker ima notranji upor, kar pomeni, da bo porabljala svojo energijo. Višji kot je upor, večje so izgube energije.
- Zmanjšana elektronska aktivnost: O delovanju baterijskega sklopa smo razpravljali v drugem članku. Omenjeno je bilo, da polnjenje in praznjenje litijevih baterij zahteva notranje gibanje elektronov. Nizka temperatura bo resno zmanjšala aktivnost elektronov, kar bo vplivalo na celoten proces polnjenja in praznjenja.
- Polnjenje litijevih baterij pri nizkih temperaturah povzroči nepopravljivo izgubo kapacitete: Imamo še en članek, posvečen razpravi o specifičnih znanstvenih načelih. Glavni razlog je, da se pri polnjenju pri nizkih temperaturah elektrokemična reakcija in proces difuzije ionov v elektrolit upočasnita, hkrati pa se skrči tudi mreža materiala. To je koncept opazovalca. Razumemo, da morajo biti litijevi ioni vgrajeni v palico negativne elektrode, da se polnjenje dokonča. Vendar pa zaradi krčenja mreže litijevi ioni ne morejo v celoti vstopiti. Ko se ta pojav pojavi v velikih količinah, litijevi ioni ne bodo mogli vstopiti v grafitno plast, ker nimajo časa za reakcijo. V velikih količinah se bodo kopičili na površini negativne elektrode, kar bo povzročilo pretvorbeno reakcijo in sčasoma tvorilo litijeve dendrite. Ti litijevi dendriti bodo povzročili zmanjšanje kapacitete in ko se kopičijo, lahko prebodejo separator, kar povzroči trajno funkcionalno okvaro baterije. To je najosnovnejši razlog, zakaj se kapaciteta litijevih baterij pri nizkih temperaturah zmanjša ali celo poškoduje.
Konkreten primer, ki pojasnjuje, kakšen vpliv imajo lahko nizke temperature na zmogljivost.
Predvidevamo lahko, da imate zdaj 12V 100Ah LiFePO4 baterijski paket. Vse je delovalo normalno, vendar ste zaradi ohlajanja v zadnjih mesecih ugotovili, da baterija postaja vse manj vzdržljiva, zato sumite, da je baterija pokvarjena, zato ste kupili orodje za testiranje. Test je pokazal, da je vaša kapaciteta le 70Ah.
V resnici pa je to zmanjšanje kapacitete le začasno, saj morate pred polnjenjem akumulatorja le počakati, da se temperatura vrne v normalno stanje, in kapaciteta baterije se bo obnovila. Specifično načelo je bilo pojasnjeno zgoraj in ga povzročata aktivnost elektronov in zasnova notranje strukture.
Kaj naj storimo, če moramo baterijski sklop uporabljati pri nizkih temperaturah?
Najenostavnejši način je, da baterijski sklop ohranjamo topel, da preprečimo izpostavljanje baterije nizkim temperaturam. V nekaterih primerih to res lahko storimo, včasih pa moramo baterijo uporabljati pri nizkih temperaturah, kaj naj torej storimo? Nekateri ljudje morda mislijo, ali lahko zasnujemo inkubator za baterijo? Ta ideja je zelo dobra, vendar ni zelo izvedljiva, ker pomeni, da je potreben dodaten prostor, poleg tega pa je tudi bolj težavna. Ali obstaja lažji način? Zagotovo.
Naš prvotni namen pri zasnovi izolacijske škatle za baterijo je bil, da baterijo nenehno segrevamo od zunaj, da preprečimo prenizko notranjo temperaturo baterije. Ali lahko torej grelno napravo zasnujemo znotraj baterije? Seveda.
Kaj je ogrevana baterija?
Ogrevanje baterije se izvede z namestitvijo grelne folije na notranjo stran baterijskega sklopa. Ta grelna folija bo prekrila celice baterije. Neposredno lahko segreje jedro baterije od znotraj in tako prepreči prenizko notranjo temperaturo baterijskega sklopa.
Kako deluje ogrevana baterija?
Grelni akumulator je predelan na podlagi običajne litijeve baterije. Najprej je potreben NTC za zajem temperature okolice, nato pa se prek krmiljenja BMS vklopi funkcija ogrevanja. Ko temperatura doseže nastavljeno vrednost, se ogrevanje samodejno izklopi in akumulator lahko deluje normalno. Grelni modul se bo med delovanjem samodejno izklopil, ker akumulator med delovanjem ustvarja tudi toploto. Zato bo NTC nenehno spremljal temperaturo akumulatorja in skupaj z zaščitno ploščo in grelno folijo vzdrževal konstantno temperaturo znotraj akumulatorja.
Kakšne so slabosti ogrevanih baterij?
Porabi več energije. Če baterija nima funkcije ogrevanja, se lahko energija baterije porabi za delo. Če pa ima baterija funkcijo ogrevanja, se del energije baterijskega sklopa porabi za ogrevanje baterije, drugi del pa za delo. Zato se bo baterijski sklop hitreje porabljal, zato moramo pravočasno preveriti stanje napolnjenosti baterije in jo napolniti.
Povzetek:
Pri nizkih temperaturah, ne glede na to, ali se polnijo ali praznijo, se lahko litijeve baterije trajno poškodujejo. Zato se moramo izogibati uporabi baterij pri nizkih temperaturah. Če jih že moramo uporabiti, lahko izberemo litijeve baterije s funkcijo ogrevanja. Te baterije imajo prilagojene funkcije, ki temeljijo na običajnih baterijah. Uporabljate jih lahko tudi s funkcijami Bluetooth, WIFI in GPS, da odklenete več načinov za igranje z litijevimi baterijami.
Upam, da vam je bil ta članek res v pomoč. Če vas zanimajo tovrstne informacije, lahko ostanete z nami na našem blogu.
Profil avtorja
Thomas Chen
Thomas Chen je izkušen strokovnjak v novi energetski industriji, s poudarkom na tehnologiji litijevih baterij. Thomas, diplomant Univerze v Shenzhenu, letnik 2010, si je bogate izkušnje nabral z osrednjimi vlogami pri EVE in BYD. Znan je po svojem poglobljenem vpogledu v sektor, ima pa tudi edinstveno sposobnost prepoznavanja tržnih trendov in razumevanja potreb strank. Njegovi članki ponujajo edinstveno perspektivo, ki izhaja iz bogatega ozadja na tem področju.
PREDSTAVITEV
Kako vam lahko pomagamo?
Povezane objave
Končni vodnik po grafikonu napetosti baterije
29. december 2023
O razponu napetosti litija – vse, kar morate vedeti
9. oktober 2023
Ogljikova baterija VS alkalna baterija
8. oktober 2023
Kaj pomeni Ah na nalepki baterije?
8. oktober 2023
Opozorilo o izpraznjenosti avtomobilskega akumulatorja: Kaj naj storimo?
7. oktober 2023
Velikost skupine BCI: baterija skupine 24 VS baterija skupine 27
6. oktober 2023
Kaj je 3V baterija?
6. oktober 2023
Pomen litijevih baterij za razvoj 5G
5. oktober 2023
Natrijevo-ionska baterija v primerjavi z litijevo-ionsko baterijo
30. september 2023
Kako delujejo litijeve baterije?
27. september 2023
Litijeve in alkalne baterije: Popoln vodnik, ki vam bo pokazal razliko
12. september 2023
Kako izberete rešitve za rezervno napajanje doma?
31. maj 2023
