Batterien gehören zu chemischen Substanzen, und wir alle wissen, dass chemische Substanzen in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen im Grunde genommen keine Aktivität aufweisen, was dazu führt, dass die Batterie bei niedrigen Temperaturen im Grunde nicht funktioniert. Zum Beispiel wird das iPhone in früheren Jahren in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen plötzlich heruntergefahren. Zu den Lithiumbatterien gehören auch LiFePO4-Batterien, eine neue Energiebatterietechnologie, die in den letzten Jahren entwickelt wurde. Es hat einen weiten Hochtemperaturbereich, aber die Niedertemperaturleistung alter LiFePO4-Batterien ist auch nicht gut.
Was ist der Grund für die schlechte Lade- und Entladeleistung von LFP-Batterien und Blei-Säure-Batterien?
1.Niedriger Temperatureinfluss auf die Lithiumbatterie
Unter allen Umweltfaktoren hat die Temperatur den größten Einfluss auf die Lade- und Entladeleistung der Lithiumbatterie. Die elektrochemische Reaktion an der Grenzfläche Elektrode/Lithiumbatterie-Elektrolyt steht in engem Zusammenhang mit der Arbeitsumgebungstemperatur. Die Schnittstelle Elektrode/Lithiumbatterie-Elektrolyt gilt als Herzstück der Batterie. Bei niedriger Temperatur nimmt die Viskosität des Lithiumbatterieelektrolyts ab. Wenn die Leitfähigkeit abnimmt, nimmt auch die Aktivität des Wirkstoffs ab. Es erhöht den Konzentrationsunterschied des Lithiumbatterieelektrolyten, verbessert die elektrische Polarisierung und beendet den Ladevorgang im Voraus. Noch wichtiger ist, dass die Diffusionsgeschwindigkeit von Lithiumionen in der Kohlenstoffanode relativ langsam ist. Es ist sehr einfach, Lithium auszufällen. Wenn die Temperatur abnimmt, nimmt auch die Reaktionsgeschwindigkeit der Elektrode ab. Unter der Annahme, dass die Batteriespannung konstant bleibt und der Entladestrom abnimmt, nimmt auch die Leistungsabgabe der Batterie ab.
Beispielsweise hat die positive Stufe des Lithiumeisenphosphats selbst eine schlechte elektronische Leitfähigkeit, und es ist sehr einfach, bei niedriger Temperatur eine Polarisation zu bilden, wodurch die Batteriekapazität verringert wird; Beeinflusst durch die niedrige Temperatur nimmt die Lithium-Einbettungsgeschwindigkeit von Graphit ab und es ist sehr einfach, metallisches Lithium auf der Oberfläche der negativen Elektrode auszufällen. Wird es aufgrund fehlender Lagerzeit nach dem Aufladen formal verwendet, kann das Metall Lithium nicht wieder vollständig in den Graphit eingebettet werden. Etwas metallisches Lithium existiert weiterhin auf der Oberfläche der negativen Elektrode, das wahrscheinlich Lithiumdendriten bildet, was die Sicherheit der Batterie beeinträchtigt; Bei niedriger Temperatur steigt die Elektrolytviskosität der Lithiumbatterie und die Lithiumionenmigrationsimpedanz wird sich ebenfalls ausdehnen.
2. Niedertemperatureinfluss auf Blei-Säure-Batterie
Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf die Kapazität von Blei-Säure-Batterien, und die Kapazität nimmt mit abnehmender Temperatur ab.
Die Batteriekapazität nimmt mit abnehmender Temperatur ab, was eng mit dem starken Einfluss der Temperatur auf die Elektrolytviskosität und den Innenwiderstand zusammenhängt. Wenn die Elektrolyttemperatur hoch ist, nimmt die Diffusionsrate zu, der Innenwiderstand nimmt ab und die elektromotorische Kraft nimmt leicht zu. Daher steigen die Kapazität und die Ausnutzung des aktiven Materials von Blei-Säure-Batterien mit steigender Temperatur. Wenn die Temperatur des Elektrolyten abnimmt, nimmt seine Viskosität zu, die Ionenbewegung ist einem großen Widerstand ausgesetzt und die Diffusionsfähigkeit nimmt ab. Bei niedriger Temperatur steigt der Widerstand des Elektrolyten und der Widerstand der elektrochemischen Reaktion an, was zu einer Abnahme der Batteriekapazität führt.
Wer hat eine bessere Leistung zwischen der Blei-Säure-Batterie und der LiFePO4-Lithiumbatterie?
Nach sorgfältiger Messung durch das Forschungs- und Entwicklungsteam von Keheng reduzieren Temperaturen unter der 32 °F-Marke sowohl die nutzbare Kapazität als auch die Effizienz von Blei-Säure-Batterien merklich und bieten nur 70 bis 80 Prozent ihrer Nennkapazität bei 32 °F. Alternativ können Lithium-Ionen-Batterien bei kalten Temperaturen mit sehr geringem Kapazitäts- und Effizienzverlust betrieben werden und 95 bis 98 Prozent der Batteriekapazität bei 32 °F bereitstellen. Selbst bei 14 °F liefern Lithium-Batterien 80 Prozent ihrer Nennkapazität. Je mehr Sie bei kalten Temperaturen aus einer Blei-Säure-Batterie ziehen, desto schwächer wird die Leistung. Im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien beginnen sich Lithium-Ionen-Batterien bei kaltem Wetter auch zu erwärmen, wenn Sie sie verwenden, wodurch der Widerstand der Batterie verringert und ihre Spannung erhöht wird, sodass Sie Ihre Geräte ordnungsgemäß betreiben können.
Während Blei-Säure-Batterien im Vergleich zu Lithium-Batterien einen kleineren Ladetemperaturbereich haben, erfordert außerdem fast jede Batterie – ob Blei-Säure oder Lithium – einen aufwändigeren Ladevorgang, wenn die Temperatur zu sinken beginnt, von langsamerem Laden bis hin zum Sicherstellen die Akkus bleiben innerhalb ihrer spezifizierten Temperaturbereiche. Wenn Sie beispielsweise LFP-Akkus bei Temperaturen unter 32 °F laden, muss der Ladestrom auf 0.1 °C reduziert werden, und wenn Sie Ihre LFP-Akkus unter 14 °F laden, muss der Ladestrom auf 0.05 °C reduziert werden. Andernfalls kann es zu irreversiblen Schäden an Ihrem Akku kommen.
Wie kann die Leistung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien bei niedrigen Temperaturen verbessert werden?
Bei Keheng haben wir dieses inhärente Problem beim Laden von Lithiumbatterien bei kalten Temperaturen gelöst, indem wir eine Niedertemperatur-LFP-Batterie namens LH-Serie entwickelt und konstruiert haben. Die Niedertemperatur-LiFePO4-Lithiumbatterien von Keheng wurden rigoros entwickelt und getestet, um sich besonders in Umgebungen mit kaltem Wetter zu profilieren, da sie mit einem Standardladegerät bei Temperaturen bis zu -30 °C (-22 °F) sicher geladen werden können. Die Keheng KH-LFP-LH-12100 12 V 100 Ah Deep Cycle Lithium-Batterie verfügt über eine proprietäre Technologie, die Strom aus dem Ladegerät selbst bezieht und keine zusätzlichen Komponenten benötigt. Sobald der Akku an das normale Lithium-Ladegerät angeschlossen ist, erledigt das interne Heiz- und Überwachungssystem den Rest. Diese Batterien verfügen außerdem über ein robustes Batteriemanagementsystem (BMS), das die Batterien bei extrem kalten Temperaturen vor irreparablen Schäden schützt.
Unter dieser wirksamen Maßnahme kann die Lithium-Eisenphosphat-Batterie bei -22 °F bis 140 °F normal arbeiten.
die Eigenschaften von keheng Niedertemperatur-LiFePO4-Lithiumbatterie
Eigenschaften
- Die Arbeitstemperatur kann -30°C erreichen
- Optionales LCD-Display, Echtzeit-Verständnis der Batteriespannung und -kapazität.
- 100 A Dauerausgangsspannung kann Hochleistungsgeräte kontinuierlich aufladen.
- Das intelligente BMS-System kann die Batterie genau steuern, um die Lebensdauer zu verbessern, keine Explosion, kein Feuer.
- Drop-in-Ersatz für schwere Blei-Säure-Batterien (AGM / GEL) ， 1/3 Gewicht, aber gleiche Kapazität.
- 2000-fache Lebensdauer bei 100 % DOD, 7000-fache Lebensdauer bei 50 % DOD, 10 Jahre Lebensdauer.
- Wartungsfrei, vollständig versiegelt und wasserdicht.
Zusätzliche Fragen, die Sie vielleicht über Niedertemperatur-LiFePO4-Lithiumbatterien wissen möchten
- Was ist der Vorteil der LiFePO4-Lithiumbatterie? Hier geht es weiter. um weitere Informationen zu erhalten.
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