Wie wirkt sich die Temperatur auf die Sicherheit von Lithium-Ionen-Akkus aus?

Einführung

Es ist wichtig zu verstehen, wie sich die Umgebungstemperatur auf die Sicherheit und Funktionalität der Batterie auswirken kann, da Lithium-Ionen-Batterien eine Vielzahl von Werkzeugen, Maschinen, Autos und Spitzentechnologien antreiben. Die Temperatur im Lithium-Ionen-Akku kann direkt durch die Raumtemperatur beeinflusst werden, was sich auf die Leistung und Sicherheit des Akkus auswirkt. In diesem Blogbeitrag wird erläutert, wie sich die Temperatur auf Lithium-Ionen-Batterien auswirkt und was dies für die Art und Weise bedeutet, wie Sie sie handhaben, laden und lagern.

Warum erwärmen sich Lithium-Ionen-Akkus?

Eine Batterie kann sich aus verschiedenen Gründen warm anfühlen oder erhitzen.

Wenn die Batterie im Freien kurzgeschlossen wird, z. B. in einer Handtasche oder einer Schublade, kann dies zu einem Kurzschluss führen.

Es ist möglich, dass die Batterie irgendwo zusammen mit anderen metallischen Geräten gelagert wurde; In diesem Szenario ist es möglich, dass die Metallkomponenten eine Brücke zwischen dem Plus- und dem Minuspol der Batterie bildeten. Die Batterie erfährt in diesem Fall einen externen Kurzschluss und erzeugt viel Wärme. Es wird empfohlen, den Akku in einer Tasche oder getrennt aufzubewahren, wenn er lose und in Schubladen, Handtaschen oder ähnlichen Situationen aufbewahrt wird, damit er nicht mit anderen metallischen Komponenten in Kontakt kommt.

Im Falle eines internen Kurzschlusses kann dies passieren, wenn der Akku einen heftigen Schlag erhalten hat, z. B. wenn er heruntergefallen ist.

In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass der Schock des Schockers einen höllischen Kurzschluss verursacht hat. Die Batterie erwärmt sich und erfährt eine Hochstromentladung. Es wird empfohlen, den Akku vor starken Erschütterungen zu schützen. Bei Verwendung: Dies passiert, wenn eine Batterie falsch in das Batteriefach eingesetzt wird oder wenn ein Anschluss falsch ausgerichtet ist. Darüber hinaus sind Kurzschluss, Zwangsladung und Batterieerwärmung mögliche Folgen. Wenn es nur zu einer Erwärmung kommt, entfernen Sie den Akku bitte vorsichtig aus dem Gerät und lassen Sie ihn abkühlen, bevor Sie ihn entsorgen. Nach dem Abkühlen sollte dieser Akku nicht mehr verwendet werden.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

Weiterlesen

Bei welcher Temperatur sind Lithium-Ionen-Akkus instabil?

Einfach ausgedrückt, der chemische Prozess, der in der Batteriezelle stattfindet, wird direkt von der Temperatur beeinflusst, bei der Lithium-Ionen-Batterien gelagert werden.

Die Energie- und Leistungskapazität von Lithium-Ionen-Akkus kann bei sehr niedrigen Temperaturen reduziert werden. Hohe Innentemperaturen des Akkus können aber auch durch hohe Umgebungstemperaturen entstehen und die Leistung und Leistungsfähigkeit des Akkus reduzieren.

Hohe Umgebungstemperaturen sorgen zusätzlich zu diesem Problem für zusätzliche Schwierigkeiten und Gefahren. Wenn die Temperatur ein bestimmtes Niveau überschreitet, kann es in der Li-Ionen-Batterie zu einem thermischen Durchgehen kommen.

Wenn die Kapazität der Wärmeableitung der Batteriezelle überschritten wird, entwickelt sich ein thermisches Durchgehen. Hohe Temperaturen führen häufig zu einem Thermal Runaway, weil sie exotherme Batteriereaktionen hervorrufen können.

Durch die erhöhte Wärmeentwicklung der Reaktionen kann die Batterie zerstört werden, was auch zu Bränden und Explosionen am Arbeitsplatz führen kann.

Halten Sie viele Lithium-Ionen-Batterien in Ihrer Organisation? Außerdem müssen Sie sich mit dem Problem des kaskadierenden thermischen Durchgehens auskennen. Dies geschieht, wenn benachbarte Batteriezellen, die nicht direkt mit der beschädigten Batterie verbunden sind, ebenfalls durch die hohen Temperaturen zerstört werden. Dieser kaskadierende Effekt des thermischen Durchgehens trägt zu den erheblichen Brand- und Explosionsrisiken bei, die die betroffene Batteriezelle bereits darstellt.

Brände von Lithium-Ionen-Batterien sind berüchtigt dafür, dass sie heiß sind, sich schnell ausbreiten und sehr schwierig zu löschen sind. Bei Bränden von lithiumbatterien können auch große Mengen giftiger Gase freigesetzt werden, die die menschliche Gesundheit gefährden. Um zu verhindern, dass sich ein solcher Vorfall in Ihrem Unternehmen ereignet, sollten alle Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. Halten Sie viele Lithium-Ionen-Batterien in Ihrer Organisation? Außerdem müssen Sie sich mit dem Problem des kaskadierenden thermischen Durchgehens auskennen. Dies geschieht, wenn benachbarte Batteriezellen, die nicht direkt mit der beschädigten Batterie verbunden sind, ebenfalls durch die hohen Temperaturen zerstört werden. Dieser kaskadierende Effekt des thermischen Durchgehens trägt zu den erheblichen Brand- und Explosionsrisiken bei, die die betroffene Batteriezelle bereits darstellt.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

Weiterlesen

Welche Temperaturen vertragen Lithium-Ionen-Akkus?

Die ideale Lagerung für Lithium-Ionen-Akkus ist bei 15 °C in einer kühlen, trockenen Umgebung. Die Betriebstemperaturen von Lithium-Ionen-Zellen variieren typischerweise zwischen 5 und 20 Grad Celsius. Zu niedrige Temperaturen, wie z. B. 0 °C, können zu einem Kapazitätsverlust führen, da die niedrige Temperatur chemische Reaktionen im Inneren des Akkus verlangsamt. Überhitzte Umstände können zu Gefahren wie Feuer und Explosion führen.

Es ist wichtig, dass Sie immer die Anweisungen des Herstellers lesen und befolgen, wenn Sie Ihre Lithium-Ionen-Batterien handhaben, laden und lagern, genau wie Sie es mit jeder Art von gefährlichen Chemikalien oder Produkten tun sollten. Leistung, Lebensdauer und Sicherheit sind die drei wichtigsten Batterieeigenschaften, die von der Temperatur beeinflusst werden. Der Grad, in dem diese Maßnahmen von der Temperatur beeinflusst werden, ist jedoch unterschiedlich; Extreme Hitze wirkt sich anders auf einen Akku aus als extreme Kälte. Konzentrieren wir uns zunächst darauf, wie die Batterieleistung durch hohe Temperaturen beeinträchtigt werden kann.

Auswirkungen von Hitze

Die chemischen Reaktionen, die im Inneren von Batterien stattfinden, werden durch steigende Temperaturen beeinflusst. Die chemischen Reaktionen im Akku beschleunigen sich mit steigender Temperatur des Akkus. Höhere Leistung und verbesserte Batteriespeicherkapazität sind zwei Folgen höherer Temperaturen bei Lithium-Ionen-Batterien. Laut einer in Scientific Reports veröffentlichten Studie stieg die maximale Speicherkapazität um 20 %, wenn die Temperatur von 77 Grad Fahrenheit auf 113 Grad Fahrenheit erhöht wurde. Diese verbesserte Leistung hat jedoch einen Nachteil, da sich die Lebensdauer der Batterie mit der Zeit verkürzt. Laut derselben Studie war die Verschlechterung der Lebensdauer bei der höheren Temperatur deutlich ausgeprägter, wenn die Batterie bei 113 Grad geladen wurde, im Gegensatz zu 77 Grad. Bei 77 Grad ging die Leistung des Akkus in den ersten 200 Zyklen nur um 3,3 % zurück; bei 113 Grad fiel er um 6,7 %.

Einfluss von Kälte

Langfristige Einwirkung von Temperaturen unter dem Gefrierpunkt hat einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz und Sicherheit von Batterien. Der Innenwiderstand der Batterie steigt mit sinkender Temperatur. Infolgedessen muss der Akku beim Laden schwerer arbeiten, was seine Kapazität verringert. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass unterschiedliche Batteriechemien unterschiedlich auf kalte Temperaturen reagieren und dass der Kapazitätsverlust auch von den Lade- und Entladeraten abhängt. Beispielsweise bietet eine Bleibatterie bei 0 °C möglicherweise nur die Hälfte ihrer Nennkapazität. Abhängig von der Art des Akkus, mit dem Sie arbeiten, können die Betriebstemperaturen für Akkus variieren. Lithium-Ionen-Batterien können beispielsweise zwischen 32 °F und 113 °F geladen und zwischen -4 °F und 140 °F entladen werden (wenn Sie jedoch bei solch hohen Temperaturen arbeiten, stoßen Sie auf die zuvor erwähnten Probleme). . Aber von -4 °F bis 122 °F können Blei-Säure-Batterien geladen und entladen werden. Es ist entscheidend, die Ladetemperaturen zu kennen, denen eine Batterie standhalten kann. Die Ladeakzeptanz wird reduziert, wenn die Batterien nicht bei der empfohlenen Temperatur laufen, da die Ionenkombination langsamer erfolgt. Hohe Stromanforderungen können zu Druckaufbau und Explosionen versiegelter Batterien führen.