С момента появления на рынке литий-ионного аккумулятора он получил широкое распространение благодаря своим преимуществам, таким как длительный срок службы, большая удельная емкость и отсутствие эффекта памяти. Использование литий-ионных батарей при низких температурах сопряжено с такими проблемами, как низкая емкость, серьезное затухание, низкая скорость цикла, очевидное выделение лития и несбалансированная деинтеркаляция лития. Однако с постоянным расширением областей применения ограничения, налагаемые низкотемпературными характеристиками литий-ионных батарей, становятся все более очевидными.
По имеющимся данным, разрядная емкость литий-ионных аккумуляторов при -20°C составляет всего около 31,5% от емкости при комнатной температуре. Рабочая температура традиционных литий-ионных аккумуляторов составляет от -20 до +60°C. Однако в аэрокосмической, военной промышленности и электромобилях батареи должны нормально работать при температуре -40°C. Поэтому улучшение низкотемпературных свойств литий-ионных аккумуляторов имеет большое значение.
Факторы, ограничивающие низкотемпературную работу литий-ионных аккумуляторов:
1. В условиях низкой температуры вязкость электролита увеличивается или даже частично затвердевает, что приводит к снижению проводимости литий-ионного аккумулятора.
2. Совместимость между электролитом, отрицательным электродом и диафрагмой ухудшается в условиях низкой температуры.
3. В условиях низких температур отрицательные электроды литий-ионных аккумуляторов сильно осаждаются, а осажденный металлический литий вступает в реакцию с электролитом, и осаждение продукта приводит к увеличению толщины границы раздела твердого электролита (SEI).
4. В условиях низкой температуры диффузионная система литий-ионного аккумулятора в активном материале уменьшается, а сопротивление переносу заряда (Rct) значительно увеличивается.
Обсуждение факторов, влияющих на низкотемпературные характеристики литий-ионных аккумуляторов:
Мнение эксперта 1: Электролит оказывает наибольшее влияние на низкотемпературные характеристики литий-ионных аккумуляторов, а состав и физические и химические свойства электролита оказывают важное влияние на низкотемпературные характеристики аккумулятора. Проблемы, с которыми сталкивается аккумуляторный цикл при низких температурах, заключаются в следующем: вязкость электролита увеличится, а скорость ионной проводимости замедлится, что приведет к несоответствию скорости миграции электронов внешней цепи. Следовательно, батарея будет сильно поляризована, а емкость заряда и разряда резко упадет. Особенно при зарядке при низкой температуре ионы лития могут легко образовывать литиевые дендриты на поверхности отрицательного электрода, что приводит к выходу батареи из строя.
Низкотемпературные характеристики электролита тесно связаны с проводимостью самого электролита. Высокая проводимость электролита переносит ионы быстрее, и он может проявлять большую емкость при низких температурах. Чем больше соль лития в электролите диссоциирована, тем больше число миграций и выше проводимость. Чем выше электропроводность, тем быстрее ионная проводимость, тем меньше поляризация и тем лучше работа аккумулятора при низких температурах. Следовательно, более высокая электропроводность является необходимым условием для достижения хороших низкотемпературных характеристик литий-ионных аккумуляторов.
Проводимость электролита связана с составом электролита, и снижение вязкости растворителя является одним из способов улучшения проводимости электролита. Хорошая текучесть растворителя при низкой температуре является гарантией транспорта ионов, а твердая электролитная мембрана, образованная электролитом на отрицательном электроде при низкой температуре, также является ключом к влиянию на проводимость ионов лития, а RSEI является основным импедансом лития. ионные батареи в условиях низких температур.
Мнение эксперта 2: Основным фактором, ограничивающим низкотемпературную работу литий-ионных аккумуляторов, является резко возросшее диффузионное сопротивление Li+ при низких температурах, а не пленка SEI.
Итак, как правильно обращаться с литиевыми аккумуляторами зимой?
1. Не используйте литиевые батареи в условиях низкой температуры.
Температура оказывает большое влияние на литиевые батареи. Чем ниже температура, тем ниже активность литиевых аккумуляторов, что напрямую приводит к значительному снижению эффективности заряда и разряда. Вообще говоря, рабочая температура литиевых батарей составляет от -20 до -60 градусов.
Когда температура ниже 0 ℃, будьте осторожны, не заряжайте на открытом воздухе, вы не сможете заряжать его, даже если зарядите его, мы можем взять аккумулятор для зарядки в помещении (обратите внимание, держитесь подальше от легковоспламеняющихся материалов!!! ), когда температура ниже -20 ℃, аккумулятор автоматически переходит в спящее состояние и его нельзя использовать в обычном режиме. Поэтому север особенно полезен в холодных местах.
Если на самом деле нет условий для зарядки в помещении, вам следует полностью использовать остаточное тепло, когда аккумулятор разряжен, и заряжать его на солнце сразу после парковки, чтобы увеличить зарядную емкость и избежать выделения лития.
2. Выработайте привычку использования и зарядки.
Зимой, когда заряд аккумулятора слишком низкий, мы должны заряжать его вовремя и вырабатывать хорошую привычку заряжать сразу после использования. Помните, никогда не оценивайте мощность аккумулятора зимой, исходя из нормального срока службы аккумулятора.
Зимой активность литиевой батареи снижается, что очень легко может вызвать переразряд и перезаряд, что повлияет на срок службы батареи и в худшем случае станет причиной возгорания. Поэтому зимой надо больше внимания уделять зарядке с неглубоким разрядом и мелкой зарядке. В частности, следует отметить, что не следует постоянно оставлять автомобиль на длительное время на пути зарядки, чтобы избежать перезарядки.
3. Не оставайтесь в стороне во время зарядки, не заряжайте в течение длительного времени.
Для удобства не оставляйте автомобиль в состоянии зарядки на длительное время, просто вытащите его, когда он полностью заряжен. Зимой температура в среде зарядки не должна быть ниже 0 ℃, а во время зарядки не уходите слишком далеко, чтобы предотвратить чрезвычайные ситуации и вовремя справиться с ними.
4. При зарядке используйте специальное зарядное устройство для литиевых аккумуляторов.
Рынок наводнен большим количеством некачественных зарядных устройств. Использование некачественных зарядных устройств может привести к повреждению аккумулятора и даже стать причиной пожара. Не жадничайте, покупая дешевую продукцию без гарантии и не пользуйтесь зарядными устройствами для свинцово-кислотных аккумуляторов; Если ваше зарядное устройство невозможно использовать в обычном режиме, немедленно прекратите его использование и не теряйте его из виду.
5. Следите за сроком службы аккумулятора и вовремя заменяйте его на новый.
Литиевые батареи имеют срок службы. Различные характеристики и модели имеют разное время автономной работы. Помимо неправильного ежедневного использования, срок службы батареи варьируется от нескольких месяцев до трех лет. Если автомобиль выключен или у него аномально короткий срок службы батареи, пожалуйста, свяжитесь с нами вовремя. С этим справится персонал по обслуживанию литиевых батарей.
6. Оставьте излишки электроэнергии, чтобы пережить зиму
Чтобы нормально использовать автомобиль весной следующего года, если аккумулятор не используется в течение длительного времени, не забудьте зарядить аккумулятор на 50–80%, снять его с автомобиля на хранение и регулярно заряжать. примерно раз в месяц. Примечание. Аккумулятор необходимо хранить в сухом месте.
7. Установите аккумулятор правильно
Не погружайте батарею в воду и не подвергайте ее воздействию влаги; не складывайте батарею более чем в 7 слоев и не переворачивайте батарею вверх дном.
Время публикации: 24 декабря 2021 г.