Leistung von Lithium-Ionen-Batterien bei kaltem Wetter – Methoden und Wirkung

Aug 04, 2022   Seitenansicht:42

Die Temperatur ist eine der größten Bedrohungen für die Leistung Ihrer Batterie. Die meisten Menschen wissen nur, dass Batterien bei extrem hohen Temperaturen explodieren, aber sehr wenig, wenn es um kalte Temperaturen geht.

In diesem Leitfaden werden wir uns ansehen, wie sich Temperaturen unter dem Gefrierpunkt auf Lithium-Ionen-Batterien auswirken und was Sie möglicherweise tun sollten. Weiter lesen.

Kälteschäden an lithium-ionen-akkus

Lithiumzellen gelten als die besten Batterien sowohl in Bezug auf Leistung als auch Haltbarkeit. Und deshalb sind sie heute sehr beliebt geworden. Wie alle anderen Batterien mögen sie jedoch kalte Temperaturen nicht sehr.

Es kann viel passieren, wenn Sie Ihr Gerät Frostbedingungen aussetzen. Dies ist einer der Gründe, warum Sie immer dazu raten, jedes Gerät bei optimaler Temperatur zu betreiben.

Bevor wir uns ansehen, wie sich Kälte auf die Batterie auswirkt, müssen wir zunächst ein geeignetes Fundament legen. Dies ist ein ziemlich weit gefasstes Thema, und viele Leute erhalten leicht die falschen Informationen.

Temperaturbereich für Li-Ionen-Akkus

Was bedeutet es, wenn wir kalte Temperaturen sagen? Wir können dies erklären, indem wir uns ansehen, wie Batterien funktionieren und welche Temperaturbereiche sie haben.

Alle Lithiumbatterien sind für einen ordnungsgemäßen Betrieb auf chemische Reaktionen angewiesen. Kälte kann diese Reaktionen verlangsamen oder manchmal sogar stoppen. Auch wenn lithium-akkus für solche Situationen im Vergleich zu anderen Akkus ein besseres Handling haben, laufen sie dennoch Gefahr, ihre Leistungsfähigkeit zu verlieren.

3,2 V 20 Ah quadratische LiFePO4-Batteriezelle für niedrige Temperaturen
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

Kalte Temperaturen entladen Ihre Batterien schneller als normal. Das bedeutet, dass Sie öfter als normal aufladen müssen. Das Aufladen bei niedriger Temperatur ist nicht ratsam, da dies Ihre Batterien weiter schädigt.

Manchmal lagern Leute Batterien in einem Kühlschrank. Das ist eine großartige Idee, um die chemische Reaktion zu reduzieren. Es ist jedoch ein großer Fehler, den Akku sofort aufzuladen, ohne ihn zuvor auf Raumtemperatur gebracht zu haben.

Die Ionen, die die Ladung liefern, funktionieren bei kalten Temperaturen nicht richtig. Sie zum Aufladen zu zwingen, ist daher wie das Mischen von positiv und negativ geladenen Ionen. Es wird die Zellen töten, und Sie können nichts tun, um es wiederherzustellen.

Der beste Bereich zum Laden von Li-Ionen-Akkus liegt zwischen 15 und 45 Grad Celsius. Sie können den Akku bei dieser Temperatur sogar schnellladen, ohne ihn zu beschädigen. Wenn der Akku 0 Grad oder weniger hat, müssen Sie ihn wieder auf optimale Temperatur bringen und die Ladegeschwindigkeit reduzieren.

Li-Ionen-Akkus und kalte Temperaturen

Wie oben erwähnt, erhöhen niedrige Temperaturen den Innenwiderstand der Batterie, während sie bei gleichen Temperaturen ihre Kapazität verringern. Sie können Li-Ion-Akkus noch bei etwa -20 Grad Celsius verwenden, aber sie haben nicht genug Kapazität, wie Sie es von solchen Zellen erwarten würden. Außerdem werden die Batterien dauerhaft geschädigt.

Robuster Laptop-Polymer-Akku mit niedriger Temperatur und hoher Energiedichte, 11,1 V, 7800 mAh
Robuster Laptop-Polymer-Akku mit niedriger Temperatur und hoher Energiedichte Akkuspezifikation: 11,1 V , 7800 mAh, -40 °C, 0,2 °C, Entladekapazität ≥ 80 % , staubdicht, sturzfest, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

Die Verwendung der Akkus über einen längeren Zeitraum unter kalten Bedingungen führt zu dauerhaften Schäden am Akku. Es wird auch die verfügbare Kapazität in sehr signifikanter Weise reduzieren.

Geschlossene Batteriepakete, einschließlich Li-Ionen, haben einen zulässigen Temperaturbereich von -10 Grad bis 60 Grad Celsius. Die Funktionsfähigkeit dieser Akkus ist unter diesen Bedingungen gewährleistet. Beachten Sie jedoch, dass dies von der jeweiligen Batterie abhängt. Zum Beispiel bietet Panasonic die höchste Qualität in seinen Batterien, wodurch sie unter extremen Bedingungen besser funktionieren.

Samsung ist ein weiteres Unternehmen, das den Ruf hat, gute Batterien herzustellen. Jüngste Studien haben spezielle Batterien gefunden, die sogar bei -40 Grad Celsius funktionieren können, jedoch mit niedrigem Entladestrom.

Was passiert mit der Kapazität bei Kälte?

Etwas, das als Kapazitätsabfall bezeichnet wird, passiert bei Lithiumbatterien bei extremer Kälte. Es ist nicht sehr einfach zu bestimmen, wie viel Kapazität aufgrund des Unterschieds im Entladestrom zwischen Batterien verloren geht. Sie können jedoch sicher sein, dass Ihr Akku niemals derselbe bleibt, wenn er offen gelassen oder in diesem Zustand verwendet wird.

Wir können konkrete Beispiele verwenden. Jüngste Untersuchungen zeigen, dass eine Panasonic NCR18650A-Batterie einen Entladestrom von 4 A bei 0 °C hat. Die Batterie hat eine gemessene Kapazität von 3080 mAh, was 92,6 % der Kapazität unter 25 °C entspricht.

Wenn derselbe Akku -10 Grad ausgesetzt wird, hat er eine Kapazität von 2950 mAh, was 88 % Kapazität bei 25 Grad C entspricht. Bei -20 Grad C hat der Akku eine Kapazität von 1400 mAh, was 40 % Kapazität entspricht.

Wie Sie sehen können, wirkt sich die Verwendung von Batterien bei niedrigen Temperaturen auf eine nicht rückgängig zu machende Weise auf ihre Kapazität aus. Es ist am besten, es unter sauberen Bedingungen zu halten.

Beschädigte Zellen unter dem Gefrierpunkt

Die Antwort lautet ja, wenn Sie sich fragen, ob Batteriezellen bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt beschädigt werden. Temperaturen unter 0 Grad C können einem Akku dauerhaften Schaden zufügen.

Wenn der Entladestrom sehr niedrig ist, ist der Schaden gering. Aber wenn der Entladestrom hoch ist, dann erwarten Sie, dass Ihre Batterien einen noch größeren Effekt erfahren.

Beeinflusst die Temperatur Lithium-Ionen-Batterien?

Ja, die Temperatur ist einer der größten Feinde der Akkuleistung. Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass Sie im Flugzeug nicht mit Ersatz-lithium-ionen-akkus reisen können, wenn diese nicht gut verpackt sind? Nun, das liegt daran, dass hohe Temperaturen die chemische Reaktion im Inneren der Batterie verstärken können, was zu einer Explosion führen kann.

Niedrige Temperaturen hingegen erhöhen den Innenwiderstand. Das bedeutet, dass sich die geladenen und entladenen Ionen nicht so effektiv bewegen, wie sie es sollten. Dies führt zu einem Kapazitätsverlust des Akkus und möglicherweise zu dauerhaften Schäden, wenn der Akku unter solchen Bedingungen verwendet oder geladen wird.

Kann eine Lithiumbatterie zu kalt werden?

Ja. Obwohl Lithium-Ionen-Batterien anderen Batteriechemien weit überlegen sind, sind sie immer noch durch niedrige Temperaturen bedroht. Sie können mit diesen Problemen viel besser umgehen, aber sie dazu zu zwingen, führt nur zu dauerhaften Schäden.

Sie können Ihre Zellen schützen, indem Sie sie immer unter optimalen Bedingungen verwenden. Sie können Ihre Batterien in der Jacke lassen, wenn Sie unter diesen Extremen arbeiten. Wer das aber nicht kann, spart lieber selber als den Akku.

Intelligente Geräte zeigen an, wenn die Batterietemperatur zu niedrig ist, und schalten sich sogar automatisch ab. Nehmen Sie diese Warnung sehr ernst und erwärmen Sie Ihren Akku, bevor Sie versuchen, ihn aufzuladen.

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