З тих пір, як літій-іонний акумулятор вийшов на ринок, він отримав широке застосування завдяки своїм перевагам, таким як довгий термін служби, велика питома ємність і відсутність ефекту пам'яті. Використання літій-іонних батарей при низьких температурах має такі проблеми, як низька ємність, серйозне загасання, низька швидкість циклу, очевидне виділення літію та незбалансована деінтеркаляція літію. Однак із постійним розширенням сфер застосування обмеження, пов’язані з низькотемпературними характеристиками літій-іонних акумуляторів, стають усе більш очевидними.
Згідно з повідомленнями, розрядна ємність літій-іонних акумуляторів при -20°C становить лише близько 31,5% від розрядної ємності при кімнатній температурі. Робоча температура традиційних літій-іонних батарей становить від -20 до +60°C. Однак у галузях аерокосмічної, військової промисловості та електромобілів батареї повинні нормально працювати при -40°C. Тому покращення низькотемпературних властивостей літій-іонних акумуляторів має велике значення.
Фактори, що обмежують низькотемпературну продуктивність літій-іонних батарей:
1. У середовищі з низькою температурою в’язкість електроліту збільшується або навіть частково застигає, що призводить до зниження провідності літій-іонної батареї.
2. Сумісність між електролітом, негативним електродом і діафрагмою стає поганою в умовах низької температури.
3. У низькотемпературному середовищі негативні електроди літій-іонної батареї сильно осідають, а металевий літій, що випав, реагує з електролітом, і осадження продукту призводить до збільшення товщини поверхні розділу твердого електроліту (SEI).
4. У середовищі з низькою температурою система дифузії літій-іонної батареї в активному матеріалі зменшується, а опір передачі заряду (Rct) значно збільшується.
Обговорення факторів, що впливають на низькотемпературну продуктивність літій-іонних акумуляторів:
Думка експерта 1: Електроліт має найбільший вплив на низькотемпературні характеристики літій-іонних акумуляторів, а склад і фізико-хімічні властивості електроліту мають важливий вплив на низькотемпературні характеристики акумулятора. Проблеми, з якими стикається цикл батареї за низьких температур: в’язкість електроліту збільшиться, а швидкість іонної провідності сповільниться, що призведе до невідповідності швидкості міграції електронів зовнішнього контуру. Тому батарея буде сильно поляризована, а ємність заряду та розряду різко впаде. Особливо під час заряджання при низькій температурі іони літію можуть легко утворювати літієві дендрити на поверхні негативного електрода, що спричиняє вихід батареї з ладу.
Низькотемпературні характеристики електроліту тісно пов’язані з провідністю самого електроліту. Висока провідність електроліту транспортує іони швидше, і він може проявляти більшу ємність при низьких температурах. Чим більше сіль літію в електроліті дисоціює, тим більше число міграцій і тим вище провідність. Чим вища електропровідність, тим швидше іонна провідність, менша поляризація та краща продуктивність батареї при низьких температурах. Тому вища електропровідність є необхідною умовою для досягнення хороших низькотемпературних характеристик літій-іонних батарей.
Провідність електроліту пов'язана зі складом електроліту, і зниження в'язкості розчинника є одним із шляхів поліпшення електропровідності електроліту. Хороша текучість розчинника при низькій температурі є гарантією транспортування іонів, а тверда електролітна мембрана, утворена електролітом на негативному електроді при низькій температурі, також є ключем до впливу на провідність іонів літію, а RSEI є основним імпедансом літію іонні батареї в умовах низької температури.
Думка експерта 2: Основним фактором, що обмежує низькотемпературну продуктивність літій-іонних акумуляторів, є різко підвищений опір дифузії Li+ за низьких температур, а не плівка SEI.
Отже, як правильно поводитися з літієвими акумуляторами взимку?
1. Не використовуйте літієві батареї в умовах низької температури
Температура має великий вплив на літієві батареї. Чим нижче температура, тим нижче активність літієвих акумуляторів, що безпосередньо призводить до значного зниження ефективності заряду і розряду. Загалом, робоча температура літієвих батарей становить від -20 градусів до -60 градусів.
Коли температура нижча за 0℃, будьте обережні, щоб не заряджати на вулиці, ви не можете заряджати його, навіть якщо ви заряджаєте його, ми можемо взяти акумулятор для заряджання в приміщенні (зверніть увагу, тримайтеся подалі від легкозаймистих матеріалів!!! ), коли температура нижча за -20 ℃, батарея автоматично перейде в сплячий стан і не може нормально використовуватися. Тому північ є особливо популярним у холодних місцях.
Якщо умови заряджання в приміщенні справді відсутні, вам слід повністю використовувати залишкове тепло, коли акумулятор розряджається, і заряджати його на сонці відразу після паркування, щоб збільшити зарядну ємність і уникнути виділення літію.
2. Виробити звичку використовувати та заряджати
Взимку, коли заряд батареї надто низький, ми повинні вчасно заряджати її та виробити хорошу звичку заряджати, як тільки вона використовується. Пам’ятайте, ніколи не оцінюйте заряд батареї взимку на основі нормального терміну служби батареї.
Активність літієвої батареї знижується взимку, що дуже легко спричинити надмірну розрядку та перезарядку, що вплине на термін служби батареї та спричинить пожежу в гіршому випадку. Тому взимку ми повинні приділяти більше уваги зарядці з дрібним розрядом і дрібним заряджанням. Зокрема, слід зазначити, що не залишайте автомобіль на тривалий час під час заряджання, щоб уникнути перезарядки.
3. Не тримайтеся осторонь під час заряджання, пам'ятайте, що не заряджайте тривалий час
Заради зручності не залишайте автомобіль у стані заряджання надовго, просто витягніть його, коли він буде повністю заряджений. Взимку температура зарядного середовища не повинна бути нижчою за 0 ℃, а під час заряджання не відходьте занадто далеко, щоб запобігти надзвичайним ситуаціям і вчасно впоратися з ними.
4. Під час зарядки використовуйте спеціальний зарядний пристрій для літієвих акумуляторів
Ринок переповнений великою кількістю неякісних зарядних пристроїв. Використання неякісних зарядних пристроїв може пошкодити акумулятор і навіть спричинити пожежу. Не жадібно купувати дешеві продукти без гарантій і не використовуйте зарядні пристрої для свинцево-кислотних акумуляторів; якщо ваш зарядний пристрій не можна використовувати нормально, негайно припиніть його використання та не втрачайте його з поля зору.
5. Звертайте увагу на термін служби батареї та вчасно замінюйте її на нову
Літієві батареї мають термін служби. Різні технічні характеристики та моделі мають різний час автономної роботи. Окрім неправильного щоденного використання, термін служби батареї коливається від кількох місяців до трьох років. Якщо автомобіль вимкнено або має ненормально короткий термін служби батареї, будь ласка, вчасно зв’яжіться з нами. Персонал з обслуговування літієвих акумуляторів займається цим.
6. Залиште надлишки електроенергії, щоб пережити зиму
Щоб нормально використовувати автомобіль навесні наступного року, якщо батарея не використовується протягом тривалого часу, не забудьте зарядити 50%-80% батареї, вийміть її з автомобіля на зберігання та заряджайте регулярно, приблизно раз на місяць. Примітка: Акумулятор слід зберігати в сухому середовищі.
7. Встановіть акумулятор правильно
Не занурюйте акумулятор у воду та не змочуйте його; не складайте батарею більше ніж у 7 шарів і не перевертайте батарею догори дном.
Час публікації: 24 грудня 2021 р