22 Jahre Batterieanpassung
Dec 16, 2019 Seitenansicht：428
Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ionen-Batterien) bestehen aus hoher Leistung und hoher Energiedichte mit erhöhter Kapazität und bemerkenswerter Arbeitsleistung. Da Lithium-Ionen-Batterien wiederaufladbare Batterien sind, werden sie in zahlreichen Anwendungen als Stromquelle verwendet. Daher spielt die Temperatur eine wichtige Rolle, da sie die Leistung der Li-Ionen-Batterien stark beeinflusst. Außerdem steuert es die Funktion des Li-Ionen-Akkus.
Darüber hinaus verursachen unterschiedliche Temperaturen unterschiedliche schädliche Wirkungen. Es ist wichtig, die Auswirkungen unterschiedlicher Temperaturen sowohl innerhalb als auch außerhalb der Li-Ionen-Batterien zu verstehen, um die Batterie ordnungsgemäß zu verwalten. Daher wird in diesem Artikel die Auswirkung niedriger Temperaturen auf die Li-Ionen-Batterien diskutiert und wie sich dies auf die Leistung der Li-Ionen-Batterien auswirkt.
Beeinflusst die kalte Temperatur den lithium-ionen-akku?
Wenn ein Gerät, das den Li-Ionen-Akku enthält, bei einer extrem niedrigen Temperatur verwendet wird, wird ein großer Mangel an Akkulaufzeit festgestellt. Diese Eigenschaft und Wirkung tritt bei allen Li-Ionen-Batterien bei niedriger Temperatur auf. Dieser Effekt ist jedoch nicht dauerhaft. Sobald die Temperatur des Akkus wieder in einen normalen Bereich zurückkehrt, ist auch die Leistung des Li-Ionen-Akkus wieder normal. Es wird jedoch empfohlen, den Li-Ionen-Akku nicht bei niedrigen Temperaturen aufzuladen, um seine Sicherheit zu gewährleisten.
Bei welcher Temperatur frieren Lithium-Ionen-Batterien ein?
Es ist zu beachten, dass die Elektrolyte in den meisten Li-Ionen-Batterien bei etwa 40 ° C (40 ° F) gefrieren. Das Li-Ion funktioniert innerhalb der Grenzen seiner Entladungstemperatur, die von -20 ° C bis etwa 60 ° C (-4 ° F bis etwa 140 ° F) reicht. Die Leistung basiert auf der Temperatur, was bedeutet, dass die Geschwindigkeit, die auf oder unter der Temperatur von -20 ° C liegt, verringert wird. Dies liegt an der erhöhten Impedanz des Elektrolyten. Darüber hinaus wirkt sich das Entladen des Li-Ionen-Akkus bei niedrigerer Temperatur nicht negativ auf den Akku aus. Das Li-Ion kann bei einer Temperatur von 30 ° C (-22 ° F) verwendet werden und liefert zufriedenstellende Ergebnisse. Es werden jedoch größere Packungen erforderlich sein, um die geringere Kapazität aufgrund dieser Temperaturen auszugleichen.
Darüber hinaus können Lithium-Ionen-Batterien schnell bei 5 ° C bis etwa 45 ° C (41 ° F bis etwa 113 ° F) aufgeladen werden. Wenn die Temperatur unter 5 ° C liegt, muss der Ladestrom reduziert werden, und bei extrem niedrigen und Gefriertemperaturen kann aufgrund der Anode mit verringerten Diffusionsraten kein Laden zugelassen werden. Darüber hinaus führt der Innenwiderstand der Zelle während eines Ladevorgangs zu einem geringfügigen Temperaturanstieg, um die geringe Kälte auszugleichen. Der Innenwiderstand jeder Batterie steigt bei Kälte an und verlängert die Ladezeit spürbar.
Vielen Anwendern dieser Batterien ist jedoch nicht bewusst, dass die Li-Ionen-Batterien für Verbraucher nicht mehr aufgeladen werden können, sobald die Temperatur unter 0 ° C (32 ° F) liegt. Auch wenn es so aussieht, als würde der Akku normalerweise aufgeladen, kann während des Ladevorgangs unter 0 ° C eine metallische Lithiumbeschichtung an der Anode erfolgen. Dies ist dauerhaft und kann beim weiteren Radfahren nicht entfernt werden. Aus diesem Grund sind Batterien mit Lithiumbeschichtung anfälliger für Ausfälle, wenn sie verschiedenen Stressbedingungen ausgesetzt sind.
Darüber hinaus finden Entwicklungen statt, wenn es darum geht, Lithium-Ionen unterhalb der Gefriertemperaturen aufzuladen. In der Tat kann das Laden mit vielen Li-Ionen-Akkus möglich sein, jedoch mit extrem niedrigen Strömen. Bestimmte Forschungsarbeiten legen nahe, dass die Ladungsrate, die bei einer Temperatur von –30 ° C (–22 ° F) zulässig ist, etwa 0,02 ° C beträgt. Bei einem solchen niedrigen Strom würde sich die Ladezeit jedoch auf mehr als fünfzig Stunden verlängern, was eindeutig unpraktisch ist. Es gibt jedoch bestimmte Lithiumionen, die sich bei einer Temperatur von –10 ° C (14 ° F) mit einer verringerten Geschwindigkeit aufladen können.
Kann das Einfrieren eines lithium-ionen-akkus die Lebensdauer des Akkus verlängern?
Zahlreiche Experten glauben, dass das Einfrieren des Li-Ionen-Akkus seine Chancen verbessern kann, die Lebensdauer des Akkus zu verlängern. Es wird gesagt, dass diese Technik die Lithiumbatterien bei ihrer Verwendung viel sicherer machen und gleichzeitig ihre Lebenserwartung verlängern kann. Darüber hinaus erwähnten die Forscher, dass diese Technik die Flexibilität der Batterien verbessern kann; Dadurch eignen sie sich besser für den Einsatz in biegsamen Geräten und Geräten in der kommenden Zukunft.
Diese von den Forschern entwickelte Technik zum Einfrieren der Lithium-Ionen-Batterien wird als Eistemplat oder Gefrierguss bezeichnet. Dies ist ein Prozess, bei dem die chemische Struktur des Elektrolyten der Batterien auf Lithiumbasis von Experten manipuliert oder gesteuert werden kann. Auf diese Weise können sie Batterien für tragbare Geräte erstellen, die besser passen. Außerdem werden Elektrofahrzeuge und Energiespeicher auf Netzebene verbessert.
Derzeit bestehen die Lithiumbatterien aus einem flüssigen Elektrolyten, von dem bekannt ist, dass er ein hohes Risiko birgt, brennbar zu sein und Explosionen in Batterien zu verursachen. Aus diesem Grund haben die Forscher zahlreiche Studien durchgeführt, die ihnen helfen werden, eine Lösung für dieses Problem zu finden und zu verhindern, dass solche Vorfälle auftreten, indem sie neue Alternativen entwickeln. Daher arbeiteten die Forscher hart und unermüdlich daran, die Situation zu verbessern, da sie auf eine Fülle von Informationen stießen. Daher entdeckten sie eine Möglichkeit, die Batterie mit einem festen Elektrolyten anstelle eines flüssigen zu konstruieren. Diese Methode würde die Batterien viel sicherer machen; Daher wurde ein Gefrierguss erstellt.
Darüber hinaus werden Batterien auf Lithiumbasis aufgrund ihrer hohen Temperatur, Hitze oder hohen Ladespannungsrate negativ beeinflusst. In einfachen Worten, wenn Batterien einer erhöhten Temperatur ausgesetzt sind oder voll aufgeladen bleiben, neigen sie dazu, die Fähigkeit zum Speichern von Ladung zu verlieren. Daher neigen viele Belastungen dieser Batterien dazu, die Lebensdauer der Batterie auf Lithiumbasis ernsthaft zu beeinträchtigen und zu verkürzen. Auf der anderen Seite hat die Lagerung der Batterien, sobald sie aufgeladen und von Hitze ferngehalten wurden, in einem geschlossenen Raum mit niedrigerer Temperatur viele positive Auswirkungen. Durch das Einfrieren der Batterie wird die Belastung beseitigt. daher wird sich dies als äußerst vorteilhaft herausstellen.
Derzeit befindet sich dieser Betrieb in Produktion und Entwicklung. Außerdem arbeiten die Forscher derzeit am Bau eines Prototyps. Wenn sich das Endprodukt als erfolgreich herausstellt, wird dies als bemerkenswerte Leistung der Batterieindustrie angesehen.
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