تنتمي البطاريات إلى مواد كيميائية ، ونعلم جميعًا أن المواد الكيميائية تفتقر أساسًا إلى النشاط في بيئة ذات درجات حرارة منخفضة ، مما يؤدي إلى حالة أن البطارية لا تعمل أساسًا في درجات حرارة منخفضة. على سبيل المثال ، سيتم إغلاق iPhone في السنوات السابقة فجأة في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة. تنتمي بطارية LiFePO4 إلى بطاريات الليثيوم أيضًا ، وهي تقنية بطارية طاقة جديدة تم تطويرها في السنوات الأخيرة. لديها مجموعة واسعة من درجات الحرارة العالية ، ولكن أداء درجات الحرارة المنخفضة لأنواع بطاريات LiFePO4 القديمة ليس جيدًا أيضًا.
ما هو سبب ضعف أداء الشحن والتفريغ لبطارية LFP وبطارية الرصاص الحمضية؟
1. درجة حرارة منخفضة تؤثر على بطارية الليثيوم
من بين جميع العوامل البيئية ، فإن درجة الحرارة لها التأثير الأكبر على أداء الشحن والتفريغ لبطارية الليثيوم. يرتبط التفاعل الكهروكيميائي في واجهة الإلكتروليت / بطارية الليثيوم ارتباطًا وثيقًا بدرجة حرارة العمل المحيطة. تعتبر واجهة إلكتروليت بطارية الإلكترود / الليثيوم بمثابة قلب البطارية. عند درجة حرارة منخفضة ، تنخفض لزوجة إلكتروليت بطارية الليثيوم. إذا انخفضت الموصلية ، سينخفض نشاط المادة الفعالة أيضًا. سيزيد من فرق تركيز إلكتروليت بطارية الليثيوم ، ويعزز الاستقطاب الكهربائي وينهي الشحن مقدمًا. الأهم من ذلك ، أن معدل انتشار أيون الليثيوم في أنود الكربون سيكون بطيئًا نسبيًا. من السهل جدًا ترسيب الليثيوم. مع انخفاض درجة الحرارة ، ينخفض أيضًا معدل تفاعل القطب. بافتراض أن جهد البطارية يظل ثابتًا ويقل تيار التفريغ ، سينخفض أيضًا خرج طاقة البطارية.
على سبيل المثال ، تتميز المرحلة الإيجابية لفوسفات الحديد الليثيوم نفسها بموصلية إلكترونية ضعيفة ، ومن السهل جدًا تكوين استقطاب عند درجة حرارة منخفضة ، وبالتالي تقليل سعة البطارية ؛ تتأثر درجة الحرارة المنخفضة ، وتقل سرعة تضمين الليثيوم في الجرافيت ، ومن السهل جدًا ترسيب الليثيوم المعدني على سطح القطب السالب. إذا تم استخدامه رسميًا بسبب ضيق وقت التخزين بعد الشحن ، فلا يمكن دمج الليثيوم المعدني بالكامل في الجرافيت مرة أخرى. لا يزال بعض معدن الليثيوم موجودًا على سطح القطب السالب ، والذي من المحتمل أن يشكل تشعبات الليثيوم ، مما يؤثر على سلامة البطارية ؛ عند درجة حرارة منخفضة ، ستزداد لزوجة الإلكتروليت لبطارية الليثيوم ، وستتوسع أيضًا مقاومة هجرة أيون الليثيوم.
2. تأثير درجة حرارة منخفضة على بطارية الرصاص الحمضية
تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على قدرة بطارية الرصاص الحمضية ، وتقل السعة مع انخفاض درجة الحرارة.
تقل سعة البطارية مع انخفاض درجة الحرارة ، والذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالتأثير الخطير لدرجة الحرارة على لزوجة الإلكتروليت والمقاومة الداخلية. عندما تكون درجة حرارة المنحل بالكهرباء عالية ، يزداد معدل الانتشار ، وتنخفض المقاومة الداخلية ، وتزيد القوة الدافعة الكهربائية قليلاً. لذلك ، تزداد السعة واستخدام المواد الفعالة لبطارية الرصاص الحمضية مع زيادة درجة الحرارة. عندما تنخفض درجة حرارة المنحل بالكهرباء ، تزداد لزوجته ، وتخضع حركة الأيونات لمقاومة كبيرة ، وتقل قدرة الانتشار. في درجات الحرارة المنخفضة ، تزداد مقاومة الإلكتروليت وتزداد مقاومة التفاعل الكهروكيميائي ، مما يؤدي إلى انخفاض سعة البطارية.
من لديه أداء أفضل بين بطارية الرصاص الحمضية وبطارية الليثيوم LiFePO4؟
بعد القياس الفعلي الدقيق من قبل فريق Keheng R & D ، ستقلل درجات الحرارة التي تقل عن 32 درجة فهرنهايت بشكل ملحوظ من السعة القابلة للاستخدام وكفاءة بطاريات الرصاص الحمضية ، مما يوفر 70 إلى 80 بالمائة فقط من سعتها المقدرة عند 32 درجة فهرنهايت. بدلاً من ذلك ، يمكن أن تعمل بطاريات الليثيوم أيون بسعة قليلة جدًا وفقدان الكفاءة في درجات الحرارة الباردة ، مما يوفر 95 إلى 98 بالمائة من سعة البطارية عند 32 درجة فهرنهايت. حتى عند درجة حرارة 14 درجة فهرنهايت ، توفر بطاريات الليثيوم 80٪ من سعتها المقدرة ، فعادةً ، كلما سحبت أكثر من بطارية الرصاص الحمضية في درجات الحرارة الباردة ، سيصبح الأداء أضعف. على عكس بطاريات الرصاص الحمضية ، ستبدأ بطاريات الليثيوم أيون في الطقس البارد أيضًا في الدفء عند استخدامها ، مما يقلل من مقاومة البطارية ويزيد من جهدها ، مما يسمح لك بتشغيل المعدات الخاصة بك بشكل صحيح.
بالإضافة إلى ذلك ، في حين أن بطاريات الرصاص الحمضية لها نطاق درجة حرارة شحن أصغر مقارنةً ببطاريات الليثيوم ، فإن كل بطارية تقريبًا - سواء كانت حمض الرصاص أو الليثيوم - تتطلب عملية شحن أكثر تعقيدًا عندما تبدأ درجة الحرارة في الانخفاض ، من الشحن بمعدل أبطأ إلى التأكد تبقى البطاريات ضمن نطاقات درجات الحرارة المحددة لها. على سبيل المثال ، عند شحن بطاريات LFP في درجات حرارة أقل من 32 درجة فهرنهايت ، يجب تقليل تيار الشحن إلى 0.1 درجة مئوية ، وعند شحن بطاريات LFP أقل من 14 درجة فهرنهايت ، يجب تقليل تيار الشحن إلى 0.05 درجة مئوية. قد يؤدي عدم القيام بذلك إلى تلف بطاريتك بشكل لا يمكن إصلاحه.
كيفية تحسين أداء درجات الحرارة المنخفضة لبطارية ليثيوم فوسفات الحديد؟
في Keheng ، قمنا بحل هذه المشكلة الكامنة في شحن بطاريات الليثيوم في درجات الحرارة الباردة من خلال تطوير وهندسة بطارية LFP منخفضة الحرارة تسمى سلسلة LH. تم تصميم بطاريات الليثيوم LiFePO4 ذات درجة الحرارة المنخفضة من Keheng واختبارها بدقة لتتفوق على وجه التحديد في بيئات الطقس البارد ، حيث يمكنها الشحن بأمان في درجات حرارة تصل إلى -30 درجة مئوية (-22 درجة فهرنهايت) باستخدام شاحن قياسي. تتميز بطارية ليثيوم Keheng KH-LFP-LH-12100 12V 100Ah ذات الدورة العميقة بتقنية خاصة تستمد الطاقة من الشاحن نفسه ، ولا تتطلب أي مكونات إضافية. بمجرد توصيل البطارية بشاحن الليثيوم العادي ، يعتني نظام التدفئة والمراقبة الداخلي بالباقي. تتميز هذه البطاريات أيضًا بنظام إدارة بطارية قوي (BMS) يحمي البطاريات من التلف الذي لا يمكن إصلاحه في درجات الحرارة شديدة البرودة.
بموجب هذا الإجراء الفعال ، يمكن لبطارية فوسفات الحديد الليثيوم أن تعمل بشكل طبيعي عند -22 درجة فهرنهايت إلى 140 درجة فهرنهايت.
ميزات بطارية ليثيوم LiFePO4 ذات درجة حرارة منخفضة من keheng
المميزات
- يمكن أن تصل درجة حرارة العمل إلى -30 درجة مئوية
- شاشة LCD اختيارية ، فهم في الوقت الحقيقي لجهد البطارية وقدرتها.
- يمكن لجهد الخرج المستمر 100A شحن أجهزة الطاقة الكبيرة بشكل مستمر.
- يمكن لنظام BMS الذكي التحكم في البطارية بدقة لتحسين العمر الافتراضي ، لا انفجار ، لا حريق.
- استبدال قطرة في بطارية حمض الرصاص الثقيل (AGM / GEL) بوزن 1/3 ولكن نفس السعة.
- 2000 مرة دورة الحياة @ 100٪ وزارة الدفاع ، 7000 مرة دورة الحياة @ 50٪ وزارة الدفاع ، 10 سنة عمر التصميم.
- لا يحتاج إلى صيانة ، مغلق تمامًا ، ومقاوم للماء.
أسئلة إضافية قد ترغب في معرفتها حول بطاريات الليثيوم LiFePO4 ذات درجة الحرارة المنخفضة
- ما هي ميزة بطارية الليثيوم LiFePO4؟ اضغط هنا للحصول على مزيد من التفاصيل.
- ما هي معلمات البطارية الكاملة لبطارية الليثيوم LiFePO4 ذات درجة الحرارة المنخفضة؟ انقر هنا للحصول على مزيد من التفاصيل..
