Od chwili wejścia na rynek akumulatora litowo-jonowego cieszy się on powszechnym zastosowaniem ze względu na swoje zalety, takie jak długa żywotność, duża pojemność właściwa oraz brak efektu pamięci. Stosowanie akumulatorów litowo-jonowych w niskich temperaturach wiąże się z problemami, takimi jak mała pojemność, poważne tłumienie, słaba wydajność cykli, oczywista ewolucja litu i niezrównoważona deinterkalacja litu. Jednakże wraz z ciągłym poszerzaniem obszarów zastosowań ograniczenia wynikające z pracy akumulatorów litowo-jonowych w niskich temperaturach stają się coraz bardziej oczywiste.
Według doniesień zdolność rozładowania akumulatorów litowo-jonowych w temperaturze -20°C wynosi tylko około 31,5% pojemności w temperaturze pokojowej. Temperatura pracy tradycyjnych akumulatorów litowo-jonowych wynosi od -20 do +60°C. Jednakże w przemyśle lotniczym, wojskowym i pojazdach elektrycznych wymagana jest normalna praca akumulatorów w temperaturze -40°C. Dlatego ogromne znaczenie ma poprawa właściwości niskotemperaturowych akumulatorów litowo-jonowych.
Czynniki ograniczające działanie akumulatorów litowo-jonowych w niskich temperaturach:
1. W środowisku o niskiej temperaturze lepkość elektrolitu wzrasta lub nawet częściowo twardnieje, co powoduje zmniejszenie przewodności akumulatora litowo-jonowego.
2. Kompatybilność pomiędzy elektrolitem, elektrodą ujemną i membraną staje się słaba w środowisku o niskiej temperaturze.
3. W środowiskach o niskiej temperaturze elektrody ujemne akumulatora litowo-jonowego ulegają silnemu wytrąceniu, a wytrącony metaliczny lit reaguje z elektrolitem, a osadzanie się produktu powoduje wzrost grubości granicy faz stałego elektrolitu (SEI).
4. W środowisku o niskiej temperaturze system dyfuzji akumulatora litowo-jonowego w materiale aktywnym zmniejsza się, a rezystancja przenoszenia ładunku (Rct) znacznie wzrasta.
Omówienie czynników wpływających na działanie akumulatorów litowo-jonowych w niskich temperaturach:
Opinia eksperta 1: Elektrolit ma największy wpływ na działanie akumulatorów litowo-jonowych w niskich temperaturach, a skład oraz właściwości fizyczne i chemiczne elektrolitu mają istotny wpływ na działanie akumulatora w niskich temperaturach. Problemy związane z cyklem akumulatora w niskich temperaturach są następujące: wzrośnie lepkość elektrolitu i zmniejszy się prędkość przewodzenia jonów, co spowoduje niedopasowanie prędkości migracji elektronów w obwodzie zewnętrznym. Dlatego akumulator będzie silnie spolaryzowany, a pojemność ładowania i rozładowania gwałtownie spadnie. Zwłaszcza podczas ładowania w niskiej temperaturze jony litu mogą łatwo tworzyć dendryty litu na powierzchni elektrody ujemnej, powodując awarię akumulatora.
Działanie elektrolitu w niskiej temperaturze jest ściśle powiązane z przewodnością samego elektrolitu. Wysoka przewodność elektrolitu powoduje szybszy transport jonów i może wykazywać większą pojemność w niskich temperaturach. Im bardziej sól litu w elektrolicie ulega dysocjacji, tym większa jest liczba migracji i wyższa przewodność. Im wyższa przewodność elektryczna, tym większa przewodność jonów, tym mniejsza polaryzacja i lepsza wydajność akumulatora w niskich temperaturach. Dlatego wyższa przewodność elektryczna jest warunkiem koniecznym osiągnięcia dobrej wydajności akumulatorów litowo-jonowych w niskich temperaturach.
Przewodność elektrolitu jest związana ze składem elektrolitu, a zmniejszenie lepkości rozpuszczalnika jest jednym ze sposobów poprawy przewodności elektrolitu. Dobra płynność rozpuszczalnika w niskiej temperaturze jest gwarancją transportu jonów, a membrana stałego elektrolitu utworzona przez elektrolit na elektrodzie ujemnej w niskiej temperaturze jest również kluczem do wpływu na przewodnictwo jonów litu, a RSEI jest główną impedancją litu akumulatory jonowe w środowiskach o niskiej temperaturze.
Opinia eksperta 2: Głównym czynnikiem ograniczającym działanie akumulatorów litowo-jonowych w niskich temperaturach jest gwałtownie zwiększony opór dyfuzyjny Li+ w niskich temperaturach, a nie warstwa SEI.
Jak zatem prawidłowo obchodzić się z bateriami litowymi zimą?
1. Nie używaj baterii litowych w środowiskach o niskiej temperaturze
Temperatura ma ogromny wpływ na baterie litowe. Im niższa temperatura, tym niższa aktywność akumulatorów litowych, co bezpośrednio prowadzi do znacznego spadku wydajności ładowania i rozładowania. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura pracy baterii litowych wynosi od -20 stopni do -60 stopni.
Gdy temperatura jest niższa niż 0℃, uważaj, aby nie ładować na zewnątrz, nie możesz go ładować nawet jeśli go naładujesz, możemy zabrać akumulator do ładowania w pomieszczeniu (uwaga, pamiętaj, aby trzymać się z dala od materiałów łatwopalnych!!! ), gdy temperatura spadnie poniżej -20 ℃, bateria automatycznie przejdzie w stan uśpienia i nie będzie mogła być normalnie używana. Dlatego północ jest szczególnie użytkownikiem w zimnych miejscach.
Jeśli naprawdę nie ma warunków ładowania w pomieszczeniu, należy w pełni wykorzystać ciepło resztkowe po rozładowaniu akumulatora i naładować go na słońcu natychmiast po zaparkowaniu, aby zwiększyć pojemność ładowania i uniknąć wydzielania litu.
2. Rozwijaj nawyk używania i ładowania
Zimą, gdy poziom naładowania akumulatora jest zbyt niski, musimy go naładować w odpowiednim czasie i wyrobić sobie dobry nawyk ładowania zaraz po użyciu. Pamiętaj, nigdy nie oceniaj mocy akumulatora w zimie na podstawie normalnego czasu pracy akumulatora.
Aktywność baterii litowej spada zimą, co bardzo łatwo spowodować nadmierne rozładowanie i przeładowanie, co wpłynie na żywotność baterii, a w najgorszym przypadku spowoduje wypadek. Dlatego zimą musimy zwrócić większą uwagę na ładowanie płytkim rozładowaniem i płytkim ładowaniem. W szczególności należy zwrócić uwagę, aby nie parkować pojazdu na dłuższy czas w miejscu ładowania, aby uniknąć przeładowania.
3. Nie trzymaj się z daleka podczas ładowania, pamiętaj, aby nie ładować przez długi czas
Dla wygody nie zostawiaj pojazdu w stanie naładowania na dłuższy czas, po prostu wyciągnij go, gdy będzie w pełni naładowany. Zimą temperatura otoczenia ładowania nie powinna być niższa niż 0 ℃, a podczas ładowania nie odchodź zbyt daleko, aby zapobiec sytuacjom awaryjnym i szybko sobie z nimi poradzić.
4. Podczas ładowania używaj specjalnej ładowarki do akumulatorów litowych
Rynek jest zalany dużą liczbą ładowarek gorszej jakości. Używanie gorszych ładowarek może uszkodzić akumulator, a nawet spowodować pożar. Nie bądź chciwy na zakup tanich produktów bez gwarancji i nie korzystaj z ładowarek do akumulatorów kwasowo-ołowiowych; jeśli nie możesz normalnie używać ładowarki, natychmiast zaprzestań jej używania i nie trać jej z oczu.
5. Zwróć uwagę na żywotność baterii i w odpowiednim czasie wymień ją na nową
Baterie litowe mają żywotność. Różne specyfikacje i modele mają różną żywotność baterii. Oprócz niewłaściwego codziennego użytkowania, żywotność baterii waha się od kilku miesięcy do trzech lat. Jeśli samochód jest wyłączony lub ma wyjątkowo krótką żywotność baterii, skontaktuj się z nami na czas. Personel zajmujący się konserwacją baterii litowych zajmie się tym.
6. Zostaw nadwyżki prądu, aby przetrwać zimę
Aby wiosną przyszłego roku normalnie korzystać z pojazdu, jeżeli akumulator nie będzie używany przez dłuższy czas, należy pamiętać o naładowaniu akumulatora w 50%-80%, a następnie wyjąć go z pojazdu w celu przechowywania i regularnie ładować, mniej więcej raz w miesiącu. Uwaga: Akumulator należy przechowywać w suchym środowisku.
7. Umieść baterię prawidłowo
Nie zanurzaj akumulatora w wodzie ani nie zawilgocaj go; nie układaj baterii na sobie więcej niż 7 warstw ani nie odwracaj baterii do góry nogami.
Czas publikacji: 24 grudnia 2021 r