Confronto delle prestazioni a bassa temperatura tra la batteria al litio liFePO4 e la batteria al piombo

Sommario

Le batterie appartengono a sostanze chimiche e sappiamo tutti che le sostanze chimiche sono fondamentalmente prive di attività in ambienti a bassa temperatura, il che porta allo stato che la batteria fondamentalmente non funziona a bassa temperatura. Ad esempio, l'iPhone negli anni precedenti si spegnerà improvvisamente in un ambiente a bassa temperatura. La batteria LiFePO4 appartiene anche alle batterie al litio, che è una nuova tecnologia di batterie a energia sviluppata negli ultimi anni. Ha una vasta gamma di alte temperature, ma anche le prestazioni a bassa temperatura dei vecchi tipi di batterie LiFePO4 non sono buone.

batteria al litio liFePO4 e batteria al piombo

Qual è il motivo delle scarse prestazioni di carica e scarica della batteria LFP e della batteria al piombo?

1. Influenza della bassa temperatura sulla batteria al litio

Tra tutti i fattori ambientali, la temperatura ha il maggiore impatto sulle prestazioni di carica e scarica della batteria al litio. La reazione elettrochimica all'interfaccia elettrolita elettrodo/batteria al litio è strettamente correlata alla temperatura ambiente di lavoro. L'interfaccia elettrolita elettrodo/batteria al litio è considerata il cuore della batteria. A bassa temperatura, la viscosità dell'elettrolito della batteria al litio diminuisce. Se la conduttività diminuisce, diminuisce anche l'attività del principio attivo. Aumenterà la differenza di concentrazione dell'elettrolito della batteria al litio, migliorerà la polarizzazione elettrica e interromperà in anticipo la carica. Ancora più importante, la velocità di diffusione degli ioni di litio nell'anodo di carbonio sarà relativamente lenta. È molto facile precipitare il litio. Al diminuire della temperatura, diminuisce anche la velocità di reazione dell'elettrodo. Supponendo che la tensione della batteria rimanga costante e la corrente di scarica diminuisca, anche la potenza della batteria diminuirà.

Ad esempio, lo stesso stadio positivo al litio ferro fosfato ha una scarsa conduttività elettronica ed è molto facile formare polarizzazione a bassa temperatura, riducendo così la capacità della batteria; Influenzata dalla bassa temperatura, la velocità di inclusione del litio della grafite diminuisce ed è molto facile far precipitare il litio metallico sulla superficie dell'elettrodo negativo. Se viene utilizzato formalmente a causa della mancanza di tempo di conservazione dopo la carica, il litio metallico non può essere nuovamente incorporato completamente nella grafite. Sulla superficie dell'elettrodo negativo continua ad esistere del litio metallico, che può formare dendriti di litio, compromettendo la sicurezza della batteria; A bassa temperatura, la viscosità dell'elettrolita della batteria al litio aumenterà e anche l'impedenza di migrazione degli ioni di litio si espanderà.

2. Influenza della bassa temperatura sulla batteria al piombo

La temperatura ha una grande influenza sulla capacità della batteria al piombo e la capacità diminuisce con la diminuzione della temperatura.

La capacità della batteria diminuisce con la diminuzione della temperatura, che è strettamente correlata alla grave influenza della temperatura sulla viscosità dell'elettrolita e sulla resistenza interna. Quando la temperatura dell'elettrolita è elevata, la velocità di diffusione aumenta, la resistenza interna diminuisce e la forza elettromotrice aumenta leggermente. Pertanto, la capacità e l'utilizzo del materiale attivo della batteria al piombo aumentano con l'aumento della temperatura. Quando la temperatura dell'elettrolita diminuisce, la sua viscosità aumenta, il movimento ionico è soggetto a una grande resistenza e la capacità di diffusione diminuisce. A bassa temperatura, la resistenza dell'elettrolita aumenta e la resistenza della reazione elettrochimica aumenta, con conseguente diminuzione della capacità della batteria.

Chi ha prestazioni migliori tra la batteria al piombo e la batteria al litio LiFePO4?

Dopo un'attenta misurazione effettuata dal team di ricerca e sviluppo di Keheng, le temperature inferiori a 32°F ridurranno notevolmente sia la capacità utilizzabile che l'efficienza delle batterie al piombo-acido, fornendo solo dal 70 all'80% della sua capacità nominale a 32°F. In alternativa, le batterie agli ioni di litio possono funzionare con una capacità e una perdita di efficienza molto ridotte a basse temperature, fornendo dal 95 al 98 percento della capacità della batteria a 32°F. Anche a 14°F, le batterie al litio forniranno l'80% della loro capacità nominale. In genere, più si tira da una batteria al piombo a basse temperature, più deboli diventeranno le prestazioni. A differenza delle batterie al piombo, anche le batterie agli ioni di litio quando fa freddo inizieranno a riscaldarsi quando le utilizzi, il che abbasserà la resistenza della batteria e ne aumenterà la tensione, consentendoti di far funzionare correttamente l'attrezzatura.

Inoltre, mentre le batterie al piombo hanno un intervallo di temperatura di carica più piccolo rispetto alle batterie al litio, quasi tutte le batterie, sia al piombo che al litio, richiedono un processo di carica più complesso quando la temperatura inizia a scendere, dalla carica più lenta all'assicurarsi le batterie rimangono all'interno degli intervalli di temperatura specificati. Ad esempio, quando si caricano le batterie LFP a temperature inferiori a 32°F, la corrente di carica deve essere ridotta a 0.1°C e quando si caricano le batterie LFP a temperature inferiori a 14°F, la corrente di carica deve essere ridotta a 0.05°C. La mancata osservanza di questa precauzione può causare danni irreversibili alla batteria.

Come migliorare le prestazioni a bassa temperatura della batteria al litio ferro fosfato?

In Keheng, abbiamo risolto questo problema intrinseco con la ricarica delle batterie al litio a basse temperature sviluppando e progettando una batteria LFP a bassa temperatura chiamata serie LH. Le batterie al litio LiFePO4 a bassa temperatura Keheng sono state rigorosamente progettate e testate per eccellere specificamente negli ambienti con clima freddo, poiché possono caricarsi in sicurezza a temperature fino a -30°C (-22°F) utilizzando un caricabatterie standard. La batteria al litio Keheng KH-LFP-LH-12100 12V 100Ah a ciclo profondo è dotata di una tecnologia proprietaria che assorbe energia dal caricabatterie stesso, senza richiedere componenti aggiuntivi. Una volta che la batteria è collegata al normale caricabatterie al litio, il sistema di riscaldamento e monitoraggio interno si occupa del resto. Queste batterie sono inoltre dotate di un robusto sistema di gestione della batteria (BMS) che protegge le batterie da danni irreparabili a temperature estremamente basse.

Con questa misura efficace, la batteria al litio ferro fosfato può funzionare normalmente a temperature comprese tra -22°F e 140 ºF.

le caratteristiche della batteria al litio LiFePO4 a bassa temperatura keheng

Caratteristiche

  • La temperatura di lavoro può raggiungere i -30°C
  •  Display LCD opzionale, comprensione in tempo reale della tensione e della capacità della batteria.
  •  La tensione di uscita continua di 100 A può caricare continuamente dispositivi di grande potenza.
  •  Il sistema BMS intelligente può controllare accuratamente la batteria per migliorare la durata della vita, nessuna esplosione, nessun incendio.
  •  Sostituzione drop-in per batteria al piombo pesante (AGM / GEL), 1/3 del peso ma stessa capacità.
  • 2000 volte la durata del ciclo al 100% DOD, 7000 volte la durata del ciclo al 50% DOD, 10 anni di durata del progetto.
  • Esente da manutenzione, completamente sigillato e impermeabile.

Ulteriori domande che potresti voler sapere sulle batterie al litio LiFePO4 a bassa temperatura

  1. Qual è il vantaggio della batteria al litio LiFePO4? CLICCA QUI per avere maggiori dettagli.
  2. Quali sono i parametri completi della batteria al litio LiFePO4 a bassa temperatura? Clicca qui per avere maggiori dettagli.

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