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 цикл аккумуляторной батареи 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 зарядить 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.