21 Jahre Batterieanpassung

Temperatureffekt und thermische Auswirkungen auf Lithium-Ionen-Batterien

Mar 24, 2023   Seitenansicht:28

Batterien sind zu einem wesentlichen Bestandteil der modernen Gesellschaft geworden. Sie bieten Strom für tragbare Geräte, die heute äußerst wichtig sind. Aus diesem Grund sind heute viele Arten von Batteriechemikalien auf dem Markt.

Einer der beliebtesten Batterietypen ist Lithium-Ionen. Diese Batterien definieren die besten Eigenschaften auf dem Markt, insbesondere in Bezug auf Kapazität, Haltbarkeit und allgemeine Leistung.

Allerdings kämpfen Hersteller und Anwender schon lange mit einer der größten Einschränkungen dieser Akkus – der Empfindlichkeit gegenüber extremen Temperaturen. Hitze ist einer der größten Feinde der Leistung und Haltbarkeit von Lithium-Ionen-Akkus.

Wir haben Geschichten darüber gehört, dass diese Batterien explodierten und aufgrund extremer Hitze ernsthafte Schäden verursachten.

Deshalb werden wir heute besprechen, wie sich die Temperatur auf die Batterien auswirkt und was Sie tun sollten. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

Auswirkung der Temperatur auf die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien

lithium-ionen-akkus sind dafür bekannt, dass sie insgesamt die beste Leistung liefern. Sie sind in Geräten beliebt geworden, die einen hohen Energieverbrauch erfordern.

Diese Leistung kann verringert oder erhöht werden, je nachdem, wie viel Hitze der Akku unterhält. Im Allgemeinen führt extreme Hitze dazu, dass sich die Batterie zu schnell entlädt, was sie weniger effizient macht.

Lassen Sie uns dies weiter diskutieren, indem wir uns ansehen, wie Li-Ionen-Batterien funktionieren und wie sich die Temperatur auf sie auswirken kann.

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

Funktionsprinzip von Li-Ionen-Batterien

Wie jeder andere Batterietyp arbeiten Lithium-Ionen-Batterien durch die Bewegung von Ionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode. Beim Entladen wandert die negative Elektrode durch den Elektrolyten zum Pluspol. Dieser Prozess ermöglicht es geladenen Ionen, sich zu bewegen und die Energie zu erzeugen, die zum Betrieb des Geräts erforderlich ist.

Beim Nachladen ist der Vorgang umgekehrt. Negativ geladene Ionen wandern zurück zur negativen Elektrode, wo sie aufgeladen werden.

Dies ist ein komplexer Prozess, bei dem mehrere Faktoren zu einer verringerten Batterieleistung und -sicherheit führen können. Einer dieser Faktoren ist die Umgebungstemperatur im Lagerbereich der Batterie. Hohe Temperaturen können die Stabilität der Batterie im Inneren der Zellen beeinträchtigen, was sie weniger effizient macht.

Hitze und erhöhte chemische Reaktion

Die komplexen chemischen Reaktionen, die im Inneren der Batterie ablaufen, verarbeiten eine gewisse Wärmemenge. Je langsamer die Reaktion, desto leistungsfähiger und langlebiger bleibt Ihr Akku.

Wenn jedoch die Temperatur steigt, verstärkt sich die chemische Reaktion. Eine schnellere chemische Reaktion bedeutet mehr Stress für die Batterie, wodurch sie sich zu schnell entlädt. Sie werden feststellen, dass eine Batterie, die einen ganzen Tag halten kann, bei extremer Hitze in kurzer Zeit von 80 % auf 20 % springt.

Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Erhöhung der Temperatur von 77 F auf 113 F die maximale Speicherkapazität um etwa 20 % erhöht. Dies scheint zwar eine gute Sache zu sein, verringert jedoch mit der Zeit die Speicherkapazität der Batterie.

Für die ersten 200 Zyklen ist die Batterie einer Leistungsminderung von 3,3 % unter 77 F ausgesetzt. Aber wenn die Temperatur auf 113F ansteigt, wird die Leistung um 6,7 % beeinträchtigt, mehr als das Doppelte der normalen Verschlechterungsrate.

Daher kann eine vorübergehende Hitzeeinwirkung die Batteriekapazität erhöhen, sie aber auch beschädigen und ihre Lebensdauer im Laufe der Zeit verkürzen. Von einer längeren Exposition wird dringend abgeraten, da dies sogar zum Explodieren der Batterie führen kann.

Robuster Laptop-Polymer-Akku mit niedriger Temperatur und hoher Energiedichte, 11,1 V, 7800 mAh
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

Thermischer Ausreißer

Nur unter optimalen Bedingungen kann ein Akku seine maximale Leistung erbringen. Die Wärmeerzeugung mit den Batteriezellen ist normal, da sie der Batterie ermöglicht, effizient zu arbeiten.

Wenn diese Wärme jedoch die Wärmeableitungskapazität übersteigt, verursacht sie ein thermisches Durchgehen. Dies geschieht bei extrem hohen Temperaturen, da diese exotherme Reaktionen innerhalb der Batterie auslösen.

Die durch die Reaktion erzeugte Wärme erhöht die Innentemperatur der Batterie, wodurch die Batterie beschädigt werden kann. Es ist die Hauptursache für Brände und Explosionen am Arbeitsplatz.

Wenn Sie also einen Lithium-Ionen-Akku haben und die beste Leistung daraus ziehen möchten, müssen Sie die Temperaturbedingungen berücksichtigen. Es ist entscheidend, die Bedingungen immer so optimal wie möglich zu halten.

Die beste Temperatur für li-ionen-akkus ist 35

Wie Sie sehen können, sind die Temperaturbedingungen der Schlüssel zur Erzielung der besten Leistung Ihrer Lithium-Ionen-Batterien. Das bedeutet, dass Sie die idealen Temperaturen ermitteln und die Batterie unter solchen Bedingungen halten müssen.

Viele Menschen haben versucht, die idealen Temperaturen für die Aufbewahrung ihrer Batterien herauszufinden. Nun, wenn Ihre Batterie in thermischen Geräten verwendet wird, stellen Sie sicher, dass sie im Bereich von 0 bis 35 ° C bleibt. Alles über 35 ° C und Ihr Akku wird zu schnell entladen, was Sie in Bezug auf die Leistung nicht sehr amüsant finden werden.

Auswirkung der Temperatur auf die Batterielebensdauer

Das Aufladen oder Lagern Ihres Li-Ion-Akkus in Umgebungen mit hohen Temperaturen kann Ihren Akku dauerhaft beschädigen. Der erste und vielleicht größte Effekt wird sich auf die Kapazität der Batterie auswirken.

Außerdem kann die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigt werden. Nicht alle Batterien haben eine bestimmte Lebensdauer.

So wirkt sich die Temperatur auf die Lebensdauer der Batterie aus:

Erhöhte chemische Reaktion

Die chemischen Reaktionen im Inneren des Akkus führen dazu, dass er die elektrische Energie erzeugt, die für den Betrieb Ihres Geräts erforderlich ist. Wärme wird erzeugt, wenn sich die Ionen zwischen den Elektroden durch den Elektrolyten bewegen.

Bei Temperaturen zwischen 0 und 35 °C sind diese Reaktionen stets optimal. Die Batterie entlädt sich mit normalen Raten und hält den Lade-Auflade-Zyklus in Schach.

Wenn die Temperatur ansteigt, nehmen auch chemische Reaktionen zu, was zu einer Erhöhung der Batteriekapazität führt. Eine solche Aktion bedeutet, dass Sie den Akku öfter als normal aufladen müssen. Je schneller sich Ihr Akku entlädt, desto schneller laden Sie ihn wieder auf, was die Ladezyklen und damit die Lebensdauer verkürzt.

Thermischer Ausreißer

Eine Temperaturerhöhung, die die chemische Reaktion beeinflusst, führt zu einem thermischen Durchgehen. Was das für Ihren Akku bedeutet, haben wir bereits erläutert.

Im besten Fall verliert Ihr Akku viel schneller seine Kapazität, um eine Ladung zu halten. Und im schlimmsten Fall verursachen thermische Ausreißer Brände und Explosionen am Arbeitsplatz. Eine aufgeblähte oder explodierte Batterie kann auf keinen Fall verwendet werden.

Abschluss

Lithium-Ionen-Batterien gehören zu den besten Chemikalien in der Batterieindustrie. Sie bieten mehr Nutzen als jeder andere Typ, weshalb sie immer beliebter werden. Aber das bedeutet nicht, dass Sie auf der sicheren Seite sind, wenn Sie nur in einen hochwertigen Akku investieren. Sie können zusätzliche Maßnahmen ergreifen, um die Lebensdauer Ihrer Batterie zu verlängern und auch sicher zu bleiben.

Wir hoffen, dass dieser Leitfaden hilfreich war. Wenn Sie weitere Informationen benötigen oder Fragen haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren, indem Sie einen Kommentar hinterlassen.

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