Was ist Low Temp für Lithium für Lithiumbatterien – Einführung und Reichweite

Die Temperatur ist eine der größten Bedrohungen für die Leistung und Lebensdauer von Batterien. Leider verwenden die meisten Verbraucher ihre Batterien ohne Rücksicht auf solche Risiken, was immer zu ernsthaften Problemen geführt hat.

Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer hohen Leistung weltweit sehr beliebt geworden. Sie sind jetzt auch für ihre Intoleranz gegenüber dem kalten Wetter.

Heute sehen wir uns an, wie sich kalte Temperaturen auf Ihre Batterien auswirken und was Sie tun sollten, um sie zu schützen. Diese Informationen sollen Ihnen helfen, die Batterien sicher zu verwenden, damit sie länger halten und gleichzeitig die gewünschte Leistung erbringen.

Gefriertemperatur der Lithiumbatterie

Lithium-Ionen-Akkus sind anfällig für kalte Temperaturen. Sie wissen das vielleicht nicht, weil Sie vielleicht noch nie auf solche Probleme gestoßen sind, aber sie sind sehr häufig.

Dieser Abschnitt befasst sich mit der niedrigsten Temperatur, bei der Ihre Batterien einfrieren, und wie sie unterschiedlich beeinflusst werden. Im Allgemeinen ist jede Temperatur unter 0 C kritisch für Ihre Batterie. Und hier ist, wie die Batterie betroffen sein wird.

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

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Lagerung

Sie haben vielleicht schon gehört, dass die Lagerung Ihrer Batterien im Gefrierschrank ihre Lebensdauer verlängert. Es reduziert die interne Reaktion, wodurch die Batterie bei Lagerung lange hält.

Es gibt zwar etwas Wahres, aber Sie sollten beim Umgang mit Ihren Batterien bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt äußerst vorsichtig sein. Insbesondere Lithium-Ionen-Batterien sind für ihre schlechte Leistung bei kaltem Wetter bekannt. Temperaturen unter dem Gefrierpunkt beeinträchtigen auch die meisten ihrer Anwendungen, einschließlich Elektroautos und Drohnen.

Laut Forschern des SLAC National Accelerator Laboratory des Energieministeriums kann die Lagerung von Li-Ionen-Batterien bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt bestimmte Komponenten in der Batterie beschädigen und sie von ihren Befestigungen trennen. Dadurch wird auch die elektrische Speicherkapazität der Batterie verringert.

Die Forscher beobachteten die Leistung der Kathode bei Gefriertemperaturen. Dieser ist Teil der Batterie, zu der die Elektronen fließen. Die ersten Ergebnisse der Analyse ergaben, dass die Kathoden nach 100 Ladevorgängen im Vergleich zu Batterien, die bei wärmeren Temperaturen gelagert wurden, bis zu 5 % ihrer Kapazität verloren.

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

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Die Wissenschaftler wandten eine Kombination aus Röntgenanalyse und Technologien des maschinellen Lernens an, die es ihnen ermöglichten, einzelne Kathodenpartikel zu identifizieren. Dies ermöglichte es ihnen, Tausende von Partikeln gleichzeitig zu stabilisieren, was mit bloßem Auge nicht möglich war.

Demnach ließen kalte Temperaturen die Partikel in der Kathode schrumpfen und brachen dabei. Die Partikel, die bereits Risse aufwiesen, wurden verschlechtert.

Abgesehen davon ziehen sich Materialien bei wechselnden Temperaturbedingungen unterschiedlich zusammen und dehnen sich unterschiedlich aus. So entdeckten die Forscher, dass sich die Kathoden durch die extreme Kälte von den umgebenden Materialien lösten, was die Leistung beeinträchtigte.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Temperaturen unter dem Gefrierpunkt keine idealen Bedingungen für die Lagerung von Li-Ionen-Batterien sind. Es wäre am besten, sie bei wärmeren Temperaturen zu halten, bis Wissenschaftler bessere Materialien entdecken, die solchen Bedingungen standhalten können.

Laden

Das Laden von Lithium-Ionen-Akkus in zu kaltem Zustand sollte vermieden werden. Sie können den Akku schnell von 5 ° C auf 45 ° C (41 bis 113 ° F) aufladen, und der Akku sollte gut sein. Unter 5C muss der Ladestrom reduziert und der Ladevorgang bei Gefriertemperaturen gestoppt werden.

Denken Sie daran, wie Ihre Finger schmerzen, wenn Sie sie nach einem Aufenthalt in eisigen Bedingungen aufwärmen. Das gleiche passiert mit der Batterie.

An der Anode wird die Diffusionsgeschwindigkeit reduziert. Beim Laden führt der Innenwiderstand der Zellen zu einem leichten Temperaturanstieg, der unter Umständen so manche Erkältung kompensiert. Mit zunehmender Kälte steigt auch der Innenwiderstand des Akkus, was auch die Ladezeit verlängert. Die gleichen Bedingungen wirken sich mit einem merklichen Unterschied auf die Entladeleistung der Batterie aus.

Viele Batterieverbraucher lagern ihre Batterien bei Minustemperaturen und laden sie einfach auf, ohne sich schnell zu erwärmen. Es scheint normal zu funktionieren, aber in der Batterie passiert eine Menge, was zu katastrophalen Ergebnissen führen kann. Das Plattieren des metallischen Lithiums auf der Anode ist während des Ladens unter dem Gefrierpunkt im Gange. Dies führt zu einer dauerhaften Verschlechterung, die die Leistung und Sicherheit des Akkus beeinträchtigt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Batterien mit Lithiumbeschichtung extrem anfällig für Ausfälle bei Vibrationen und anderen Stressbedingungen sind. Es ist nicht ratsam, den Akku bei zu niedriger Temperatur aufzuladen.

Temperatur für lithium-batterie-Explosion

Die Temperatur war schon immer eines der Hauptprobleme bei Lithium-Ionen-Batterien. Wir haben von Batterien gehört, die explodieren, wenn sie zu viel Hitze ausgesetzt werden. Auch Temperaturen unter dem Gefrierpunkt beeinträchtigen die Batterieleistung und können leicht zu Explosionen führen, insbesondere wenn sie zum Laden gezwungen werden.

Batterien erzeugen bei Gebrauch Wärme, was eine normale und sichere Menge ist. Es wird wenig Wärme erzeugt, da die Entladeenergie nicht sehr hoch ist. Es kann jedoch zu einem größeren elektrischen Kurzschluss kommen, wenn ein größerer Strom zwischen den positiven und negativen Platten fließt. Dies kann zu einem internen Temperaturanstieg innerhalb der Batterie führen, was ein thermisches Durchgehen verursacht.

Lithium-Ionen-Akkus sollten nur unter bestimmten Temperaturbedingungen verwendet werden. Die Hersteller raten, die Batterietemperatur niemals über 130 °C (265 °F) ansteigen zu lassen. Die Batteriezellen werden bei 150 °C (302 °F) thermisch instabil, was zu einem thermischen Durchgehen und der Freisetzung von brennenden Gasen führt. Dies sind die Gase, die Explosionen und Schäden an den Batterien verursachen.

Hohe Hitze in einer fehlerhaften Zelle kann leicht die nächste Zelle beeinträchtigen und zu thermischer Instabilität führen. Wenn die gesamte Batterie betroffen ist, ist eine Explosion unvermeidlich. Deshalb sind Fluggesellschaften beim Transport von Batterien in ihren Flugzeugen besonders vorsichtig. Man muss bestimmte Richtlinien befolgen, um Katastrophen zu vermeiden.

Temperaturbereich der Lithium-Ionen-Batterie

Unabhängig davon, ob Sie Ihre Lithium-Ionen-Batterien laden oder entladen, die Temperatur gehört immer zu den Hauptproblemen. Sie müssen den richtigen Bereich kennen, in dem Ihre Batterie betrieben werden kann.

Halten Sie Lithium-Ionen-Akkus zum Aufladen zwischen 0 °C und 45 °C (32 °F und 113 °F). Das sind die perfekten Bedingungen, um Ihre Batterie sicher zu halten.??

Halten Sie die Batterien zum Entladen zwischen -20 °C und 60 °C (-4 °F und 140 °F). Ihre Batterien sind sicher, mit reduziertem Explosions- oder Beschädigungsrisiko.

Beachten Sie, dass li-ionen-akkus über einen großen Temperaturbereich leicht entladen werden, jedoch nicht beim Laden. Die besten Ergebnisse erzielen Sie beim Laden bei Temperaturen zwischen 10 °C und 30 °C. Alles, was unter oder über diesem Bereich liegt, riskiert eine Beschädigung des Akkus.?Das Laden bei niedriger Temperatur ist noch schlimmer.