Seitdem der Lithium-Ionen-Akku auf den Markt gekommen ist, erfreut er sich aufgrund seiner Vorteile wie langer Lebensdauer, großer spezifischer Kapazität und fehlendem Memory-Effekt großer Beliebtheit.Bei der Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien bei niedrigen Temperaturen treten Probleme wie geringe Kapazität, starke Dämpfung, schlechte Zyklusratenleistung, offensichtliche Lithiumentwicklung und unausgeglichene Lithium-Deinterkalation auf.Mit der kontinuierlichen Erweiterung der Anwendungsbereiche werden jedoch die Einschränkungen, die die Tieftemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien mit sich bringt, immer offensichtlicher.
Berichten zufolge beträgt die Entladekapazität von Lithium-Ionen-Batterien bei -20 °C nur etwa 31,5 % der bei Raumtemperatur.Die Betriebstemperatur herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien liegt zwischen -20 und +60 °C.In den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Militärindustrie und Elektrofahrzeuge müssen Batterien jedoch bei -40 °C normal funktionieren.Daher ist die Verbesserung der Tieftemperatureigenschaften von Lithium-Ionen-Batterien von großer Bedeutung.
Faktoren, die die Tieftemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien einschränken:
1. In einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen nimmt die Viskosität des Elektrolyten zu oder verfestigt sich sogar teilweise, was zu einer Abnahme der Leitfähigkeit der Lithium-Ionen-Batterie führt.
2. Die Kompatibilität zwischen dem Elektrolyten, der negativen Elektrode und dem Diaphragma wird in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen schlecht.
3. In Umgebungen mit niedrigen Temperaturen werden die negativen Elektroden von Lithium-Ionen-Batterien stark ausgefällt, und das ausgefällte metallische Lithium reagiert mit dem Elektrolyten, und die Produktablagerung führt dazu, dass die Dicke der Festelektrolytgrenzfläche (SEI) zunimmt.
4. In einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen nimmt das Diffusionssystem der Lithium-Ionen-Batterie im aktiven Material ab und der Ladungsübertragungswiderstand (Rct) steigt deutlich an.
Diskussion über die Faktoren, die die Tieftemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien beeinflussen:
Expertenmeinung 1: Der Elektrolyt hat den größten Einfluss auf die Tieftemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien, und die Zusammensetzung sowie die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Elektrolyten haben einen wichtigen Einfluss auf die Tieftemperaturleistung der Batterie.Die Probleme, mit denen der Batteriezyklus bei niedrigen Temperaturen konfrontiert ist, sind: Die Viskosität des Elektrolyten nimmt zu und die Ionenleitungsgeschwindigkeit verlangsamt sich, was zu einer Diskrepanz bei der Elektronenwanderungsgeschwindigkeit des externen Stromkreises führt.Dadurch wird die Batterie stark polarisiert und die Lade- und Entladekapazität nimmt stark ab.Insbesondere beim Laden bei niedrigen Temperaturen können Lithiumionen leicht Lithiumdendriten auf der Oberfläche der negativen Elektrode bilden, was zum Ausfall der Batterie führen kann.
Die Leistung des Elektrolyten bei niedrigen Temperaturen hängt eng mit der Leitfähigkeit des Elektrolyten selbst zusammen.Die hohe Leitfähigkeit des Elektrolyten transportiert Ionen schneller und kann bei niedrigen Temperaturen eine höhere Kapazität entfalten.Je stärker das Lithiumsalz im Elektrolyten dissoziiert ist, desto größer ist die Anzahl der Wanderungen und desto höher ist die Leitfähigkeit.Je höher die elektrische Leitfähigkeit, desto schneller ist die Ionenleitfähigkeit, desto kleiner ist die Polarisation und desto besser ist die Leistung der Batterie bei niedrigen Temperaturen.Daher ist eine höhere elektrische Leitfähigkeit eine notwendige Voraussetzung für die Erzielung einer guten Tieftemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien.
Die Leitfähigkeit des Elektrolyten hängt von der Zusammensetzung des Elektrolyten ab, und die Verringerung der Viskosität des Lösungsmittels ist eine der Möglichkeiten, die Leitfähigkeit des Elektrolyten zu verbessern.Die gute Fließfähigkeit des Lösungsmittels bei niedriger Temperatur ist die Garantie für den Ionentransport, und die Festelektrolytmembran, die der Elektrolyt an der negativen Elektrode bei niedriger Temperatur bildet, ist auch der Schlüssel zur Beeinflussung der Lithiumionenleitung, und RSEI ist die Hauptimpedanz von Lithium Ionenbatterien in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen.
Expertenmeinung 2: Der Hauptfaktor, der die Tieftemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien einschränkt, ist der stark erhöhte Li+-Diffusionswiderstand bei niedrigen Temperaturen, nicht der SEI-Film.
Wie behandelt man Lithiumbatterien im Winter richtig?
1. Verwenden Sie Lithiumbatterien nicht in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen
Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf Lithiumbatterien.Je niedriger die Temperatur, desto geringer ist die Aktivität von Lithiumbatterien, was direkt zu einer deutlichen Verringerung der Lade- und Entladeeffizienz führt.Im Allgemeinen liegt die Betriebstemperatur von Lithiumbatterien zwischen -20 Grad und -60 Grad.
Wenn die Temperatur unter 0 °C liegt, achten Sie darauf, dass Sie den Akku nicht im Freien aufladen. Selbst wenn Sie ihn aufladen, können Sie ihn nicht aufladen. Wir können den Akku zum Aufladen in Innenräumen mitnehmen (Achtung: Halten Sie sich unbedingt von brennbaren Materialien fern!!!) ), wenn die Temperatur unter -20 ℃ liegt, wechselt die Batterie automatisch in den Ruhezustand und kann nicht normal verwendet werden.Daher ist der Norden besonders der Nutzer an kalten Orten.
Liegt wirklich keine Ladebedingung in Innenräumen vor, sollte man beim Entladen der Batterie die Restwärme voll ausnutzen und sie unmittelbar nach dem Parken in der Sonne aufladen, um die Ladekapazität zu erhöhen und eine Lithiumentwicklung zu vermeiden.
2. Entwickeln Sie die Gewohnheit, das Gerät zu verwenden und aufzuladen
Im Winter, wenn die Batterieleistung zu niedrig ist, müssen wir sie rechtzeitig aufladen und eine gute Angewohnheit entwickeln, sie sofort nach Gebrauch aufzuladen.Denken Sie daran, die Batterieleistung im Winter niemals anhand der normalen Batterielebensdauer abzuschätzen.
Die Aktivität von Lithiumbatterien nimmt im Winter ab, was sehr leicht zu Tiefentladung und Überladung führen kann, was sich auf die Lebensdauer der Batterie auswirkt und im schlimmsten Fall zu einem Brandunfall führt.Daher müssen wir im Winter mehr auf das Laden mit flacher Entladung und flachem Laden achten.Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass das Fahrzeug nicht ständig für längere Zeit im Ladebereich abgestellt wird, um eine Überladung zu vermeiden.
3. Bleiben Sie beim Laden nicht fern, denken Sie daran, nicht für längere Zeit aufzuladen
Lassen Sie das Fahrzeug aus Bequemlichkeitsgründen nicht für längere Zeit im Ladezustand, sondern nehmen Sie es einfach heraus, wenn es vollständig aufgeladen ist.Im Winter sollte die Ladeumgebung nicht unter 0 °C liegen und beim Laden nicht zu weit weg sein, um Notfälle zu verhindern und rechtzeitig zu beheben.
4. Verwenden Sie zum Laden ein spezielles Ladegerät für Lithiumbatterien
Der Markt ist mit einer Vielzahl minderwertiger Ladegeräte überschwemmt.Die Verwendung minderwertiger Ladegeräte kann den Akku beschädigen und sogar einen Brand verursachen.Seien Sie nicht begierig darauf, billige Produkte ohne Garantie zu kaufen, und verwenden Sie keine Blei-Säure-Batterieladegeräte;Wenn Ihr Ladegerät nicht normal verwendet werden kann, stellen Sie die Verwendung sofort ein und verlieren Sie es nicht aus den Augen.
5. Achten Sie auf die Batterielebensdauer und ersetzen Sie sie rechtzeitig durch eine neue
Lithiumbatterien haben eine Lebensdauer.Unterschiedliche Spezifikationen und Modelle haben unterschiedliche Akkulaufzeiten.Zusätzlich zur unsachgemäßen täglichen Nutzung variiert die Batterielebensdauer zwischen mehreren Monaten und drei Jahren.Wenn das Auto ausgeschaltet ist oder die Batterielebensdauer ungewöhnlich kurz ist, setzen Sie sich bitte rechtzeitig mit uns in Verbindung. Das Wartungspersonal für Lithium-Batterien kümmert sich darum.
6. Lassen Sie überschüssigen Strom übrig, um den Winter zu überstehen
Um das Fahrzeug im Frühjahr nächsten Jahres normal zu nutzen und die Batterie längere Zeit nicht zu benutzen, denken Sie daran, 50–80 % der Batterie aufzuladen, sie zur Lagerung aus dem Fahrzeug zu nehmen und regelmäßig aufzuladen. ungefähr einmal im Monat.Hinweis: Der Akku muss in einer trockenen Umgebung gelagert werden.
7. Platzieren Sie die Batterie richtig
Tauchen Sie die Batterie nicht in Wasser und machen Sie sie nicht feucht;Stapeln Sie den Akku nicht mehr als 7-fach übereinander und drehen Sie ihn nicht auf den Kopf.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. Dezember 2021