Wie wirkt sich niedrige Temperatur auf Lithiumbatterien aus?

Viele Menschen außerhalb der Verwendung von Mobiltelefonen stellten fest, dass der Batterieverbrauch des Mobiltelefons bei kaltem Wetter sehr schnell ist und manchmal ein Absturz auftritt und der Touchscreen nicht funktioniert. Fachleute erinnern daran, dass niedrige Temperaturen einen großen Einfluss auf den Akku des Telefons haben. Wenn Sie Mobiltelefone bei kaltem Wetter verwenden, gibt es einige Möglichkeiten, die Haltbarkeit des Akkus zu verbessern.

Gegenwärtige Handybatterien sind typischerweise Lithium, und die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion der Batterie wird durch die Temperatur beeinflusst. Mobiltelefon für eine lange Zeit in der Umgebung mit niedrigen Temperaturen, wird die chemische Reaktion des Akkus verlangsamen, was dazu führt, dass der Akkuentladestrom kleiner wird, die Kapazität des Akkus verringern, es kann schnell verwendet werden, schwarzer Bildschirm, tot, Touchscreen-Fehler, Zugriff auf das Internet und andere Umstände nicht möglich. Beim Betreten eines warmen Raums aus einer kalten Umgebung im Freien kann die Temperaturänderung auch dazu führen, dass das Telefon zu Wassernebel kondensiert, was zu einem Kurzschluss der Leiterplatte oder anderen Fehlern führt.

Wenn Sie bei kaltem Wetter ausgehen, versuchen Sie, Ihr Telefon voll aufgeladen zu halten und die Anzahl der stromhungrigen Apps wie Spielen, Ansehen von Filmen und Musikhören zu verringern. Es ist besser, das Mobiltelefon in die Tasche, den Rucksack und andere relativ warme Orte zu stecken, anzurufen, den Anrufbeantworter mit Kopfhörern zu beantworten und zu vermeiden, dass das Mobiltelefon direkt der kalten Luft ausgesetzt ist. Verwenden Sie Ihr Mobiltelefon nicht über einen längeren Zeitraum bei niedrigen Temperaturen. Nachdem Sie den Raum von außen betreten haben, legen Sie das Mobiltelefon für einige Zeit ab und verwenden Sie es, nachdem der Wassernebel verdunstet ist.

Wenn das Telefon in einer kalten Umgebung vorübergehend ausfällt, können Sie es herunterfahren und nicht mehr verwenden. Lassen Sie das Telefon dann in einer etwas wärmeren Umgebung eine Weile daran gewöhnen, und die Situation wird sich verbessern.

Ist niedrige Temperatur ein Problem für Lithiumbatterien?

Eine Lithium-Ionen-Batterie verändert den darin enthaltenen Elektrolyten durch eine chemische Reaktion und erzeugt eine Potentialdifferenz zwischen der positiven und der negativen Elektrode, die einen Strom erzeugt. In einer Umgebung mit niedriger Temperatur bewegt sich der Elektrolyt sehr langsam, was die Übertragungsaktivität von Lithiumionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode beeinflusst, was zu einer Abnahme der Lade- / Entladeleistung der Batterie führt.

Einfach ausgedrückt, bei niedrigen Temperaturen ist es nicht so, dass die Lithiumbatterien wirklich leer sind, sondern dass sie aufgeladen sind und nicht freigegeben werden können.

Den Analysedaten zufolge wird die Kapazität einer normalen Lithiumbatterie bei null Grad Celsius um 20% reduziert, und sie kann nur etwa die Hälfte betragen, wenn sie minus 10 Grad Celsius erreicht.

Die meisten Akkus von Mobiltelefonen arbeiten im normalen Bereich von 0 bis 35 Grad Celsius, unterhalb oder oberhalb dieser Temperatur. Dies kann abnormal sein.

Niedrige Temperatur ist nicht gut für Lithiumbatterien, wenn sie mit geringer Leistung gekoppelt sind, ist dieser Schaden schlimmer. Deshalb hat Apple zum Schutz der Lithiumbatterie einen "Selbstschutz" -Mechanismus hinzugefügt - "Niedrige Temperatur + niedrige Leistung" werden automatisch geschlossen down und kann nicht booten.

Dazu schauen wir uns die Anweisungen an, die Apple gegeben hat, die ideale Arbeitsumgebungstemperatur des iPhones von 0 ° C bis 35 ° C. Wenn die Raumtemperatur eine bestimmte Temperatur (etwa 10 ° C) erreicht, schaltet sich der Apfel automatisch aus.

Einfluss der niedrigen Temperatur auf die Lithiumeisenphosphatbatterie

Derzeit ist die Lithiumeisenphosphatbatterie die am weitesten verbreitete Batterie in Elektrofahrzeugen. Diese Art von Batterie hat eine hohe Sicherheit und eine lange Lebensdauer. Lithiumeisenphosphat weist jedoch einen fatalen Mangel auf. Niedrige Temperaturen wirken sich auf die positiven und negativen Elektroden, Elektrolyte und Klebstoffe von Lithiumeisenphosphat aus. Beispielsweise weist die positive Elektrode aus Lithiumeisenphosphat selbst eine schlechte elektronische Leitfähigkeit auf und neigt dazu, bei niedriger Temperatur eine Polarisation zu erzeugen, wodurch die Batteriekapazität verringert wird. Aufgrund des Einflusses niedriger Temperatur nimmt die Geschwindigkeit von mit Lithium eingelegtem Graphit ab und Lithiummetall kann leicht auf der Oberfläche der negativen Elektrode ausfallen. Wenn Lithiummetall aufgrund unzureichender Haltbarkeit nach dem Laden in Betrieb genommen wird, kann es nicht wieder in den Graphit eingebettet werden. Bei niedriger Temperatur nimmt die Viskosität des Elektrolyten zu und die Migrationsimpedanz des Lithiumions nimmt ebenfalls zu. Darüber hinaus ist bei der Herstellung von Lithiumeisenphosphat der Klebstoff ebenfalls ein sehr wichtiger Faktor. Eine niedrige Temperatur hat auch einen großen Einfluss auf die Leistung des Klebstoffs.

Einfluss der niedrigen Temperatur auf die Lithiumtitanat-Batterie

Auch Lithiumbatterien, Lithiumtitanatbatterien mit niedriger Temperaturbeständigkeit sind besser. Das Lithiumtitanat-negative Elektrodenmaterial mit Wirbelsäulenstruktur hat ein Lithiumpotential von etwa 1,5 V und bildet keinen Lithiumdendriten. Die Volumenbelastung beim Laden und Entladen beträgt weniger als 1%. Lithiumtitanat-Akkus in Nanogröße können mit großem Strom geladen und entladen werden. Dies ermöglicht ein schnelles Laden bei niedriger Temperatur und garantiert gleichzeitig die Haltbarkeit und Sicherheit des Akkus. Haupttitansäure-lithium-batterien, zum Beispiel neue Energie von Silber, haben ihre Produkte normale Lade- und Entladefähigkeit in - 50 bis 60 ℃. Lithiumtitanat-Batterie hat den Vorteil des Materials, es kann immer noch eine schnelle Ladung bei niedriger Temperatur erreichen, diese Art von launischer Batterie aus anderem Material ist schwer zu erlernen.

Warum braucht Ladung mehr Temperatur als Entladung?

Viele Batterieprodukte von Unternehmen können bei niedriger Temperatur normal entladen werden, bei derselben Temperatur ist es jedoch schwierig, eine normale Aufladung zu erreichen, oder sie können sogar nicht aufgeladen werden. Im Gegenteil, wenn Li + das Graphitmaterial in die Lösung dissoziiert, kommt es zu einem Solvatisierungsprozess, und die Solvatisierung verbraucht keine Energie. Li + kann den Graphit schnell dissoziieren. Daher ist die Ladungsakzeptanz von Graphitmaterial offensichtlich der der Entladung unterlegen.

Das Laden von Batterien bei niedrigen Temperaturen birgt Risiken. Mit abnehmender Temperatur verschlechtern sich die dynamischen Eigenschaften der negativen Graphitelektrode. Während des Ladevorgangs wird die elektrochemische Polarisation der negativen Elektrode offensichtlich verstärkt, und das ausgefällte Lithiummetall bildet leicht Lithiumdendriten, der die Membran durchbricht und zu einem Kurzschluss zwischen der positiven und der negativen Elektrode führt.

Vermeiden Sie das Laden von Lithium-Ionen-Batterien bei niedrigen Temperaturen. Wenn der Akku bei einer niedrigen Temperatur geladen werden muss, muss der Lithium-Ionen-Akku so weit wie möglich mit einem niedrigen Strom (dh langsamer Ladung) aufgeladen und nach dem Laden vollständig mit dem Lithium-Ionen-Akku verwendet werden, um dies sicherzustellen Das von der negativen Elektrode ausgefällte Lithiummetall kann mit Graphit reagieren und wieder in die negative Graphitelektrode eingebettet werden.

Unternehmen und wissenschaftliche Forschungseinrichtungen in der Industrie untersuchen und lösen das Problem der Niedertemperaturbeständigkeit von Batterien, wobei sie sich hauptsächlich auf die Prozessverbesserung bestehender Anoden- und Kathodenmaterialien konzentrieren und durch die Verbesserung der lokalen Umgebungstemperatur Bedingungen schaffen, unter denen die Batterie bei niedrigen Temperaturen arbeiten kann der Batterie. Mit der Weiterentwicklung der Lithiumbatterietechnologie wird es einen weiteren Durchbruch in der Niedertemperaturumgebung geben.

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