Az ok, amiért a lítium akkumulátorok félnek a hidegtől, elsősorban belső kémiai reakcióikkal és fizikai tulajdonságaikkal kapcsolatos.
1 A kémiai reakció sebességének lelassítása
A lítium akkumulátorok töltési és kisütési folyamata során a pozitív és negatív elektródák közötti lítiumionok migrációja, valamint az elektródák aktív anyagainak kémiai reakciója következik be. Ezek a reakciók bizonyos mennyiségű energiát igényelnek az aktiválási energiagát leküzdéséhez, lehetővé téve az elektronátvitelt és az anyagátalakítást.
Alacsony hőmérsékletű környezetben ezeknek a kémiai reakcióknak a sebessége jelentősen lelassul, mivel a reagensek molekuláris mozgása lelassul, az ütközési gyakoriság csökken, és a reakciók nehezen kivitelezhetők. Emiatt a lítium akkumulátorok teljesítménye alacsony hőmérsékleten csökkenni fog, ami csökkent kapacitásban és csökkent teljesítményben nyilvánul meg.
2 Az elektróda aktív anyagának csökkent oldhatósága
Az elektródák aktív anyagainak oldhatósága a lítium akkumulátorokban alacsony hőmérsékleten csökken. Ez azt jelenti, hogy alacsony hőmérsékleti körülmények között az elektróda hatóanyagok koncentrációja az elektrolitban csökken, ezáltal csökken a reakcióhoz rendelkezésre álló hatóanyagok mennyisége. Ez tovább csökkenti az akkumulátor töltési és kisütési képességeit, ami az akkumulátor teljesítményének csökkenéséhez vezet.
3 Csökkent elektrolit folyékonyság
A lítium akkumulátorokban lévő elektrolit alacsony hőmérsékleten viszkózussá válhat, sőt részlegesen megszilárdulhat. Ez az elektrolit ionvezetőképességének csökkenéséhez vezet, azaz lelassul az ionok vándorlási sebessége az elektrolitban.
Az ionmigrációnak az akkumulátor töltési és kisütési folyamatában betöltött döntő szerepe miatt az elektrolit folyékonyságának csökkenése közvetlenül befolyásolja az akkumulátor kimeneti feszültségét és teljesítményét.
4 Az akkumulátor belső ellenállása megnő
Alacsony hőmérsékletű környezetben a lítium akkumulátorokban lévő különféle anyagok, például elektródák és elektrolitok ellenállása megnő. Ez az akkumulátor belső ellenállásának növekedéséhez vezet, ezáltal csökken az effektív kapacitása és a kisülési ideje. Eközben a belső ellenállás növekedése több hőt termel az akkumulátor töltési és kisütési folyamata során, ami tovább befolyásolja annak teljesítményét és biztonságát.
5 Negatív elektród lítium lerakódás jelensége
Alacsony hőmérsékletű töltés során a lítium-ionok könnyen lítium-dendriteket képezhetnek a negatív elektróda felületén. Ezek a lítium-dendritek átszúrhatják a szeparátort, belső rövidzárlatot okozva az akkumulátorban, és potenciálisan biztonsági balesetekhez vezethetnek. Ezenkívül a kicsapódott lítium fém reakcióba lép az elektrolittal lerakódásokat képezve, növelve a szilárd elektrolit interfész (SEI) vastagságát és tovább befolyásolva az akkumulátor alacsony hőmérsékletű teljesítményét.
6 Milyen megoldások vannak a lítium akkumulátorok alacsony hőmérsékletétől való félelem kezelésére?
1. Az akkumulátor anyagának és kialakításának javítása
Az elektrolit optimalizálása:Használjon nem fagyos elektrolitot, hogy biztosítsa a jó ionszállítási képességet alacsony hőmérsékleten. Javítani kell az elektródák anyagát és az akkumulátor szerkezetének tervezését, ésszerűen megtervezni az akkumulátor belső szerkezetét, csökkenteni a belső üregeket és javítani az akkumulátor hővezető képességét.
2. Az akkumulátor menedzsment rendszer optimalizálása
Intelligens hőmérséklet-szabályozó rendszer:Adjon hozzá hőmérséklet-érzékelőket az akkumulátor belsejébe a valós idejű hőmérséklet-változások figyeléséhez.
Az akkumulátor hőmérsékletének megfelelően végezzen fűtési vagy hűtési intézkedéseket, hogy az akkumulátor megfelelő üzemi hőmérsékletet tudjon fenntartani alacsony hőmérsékletű környezetben.
Akkumulátor előmelegítési technológia:
Használat előtt melegítse elő az akkumulátort megfelelő hőmérsékletre, hogy javítsa a lítium akkumulátor alacsony hőmérsékletű teljesítményét.
Ez az autó előfűtési rendszerének vagy az otthoni töltőállomásnak az előfűtő funkciójával érhető el.
Töltési stratégia beállítása:
Lassú töltés alkalmazása alacsony hőmérsékletű környezetben az akkumulátor belső ellenállásának és elektrokémiai reakciósebességének csökkentése érdekében.
Az akkumulátor áramának és feszültségének szabályozásával óvja az akkumulátort a túltöltés és lemerülés okozta sérülésektől.
3. Felhasználói javaslatok és intézkedések
Kerülje a hosszú távú alacsony hőmérsékletű parkolást:Próbálja meg elkerülni, hogy a járművel hosszú ideig alacsony hőmérsékletű környezetben parkoljon, hogy csökkentse az akkumulátor töltöttségének gyors csökkenését.
Szükség szerint töltse fel:Kövesse a „szükség szerint töltse fel” elvét, hogy elkerülje, hogy az akkumulátor túl alacsony legyen, és ne befolyásolja a normál használatot.
Válasszon kiváló minőségű szigetelőanyagokat:Tekerje be a lítium akkumulátort speciális szigetelőanyaggal, hogy növelje a hőmérsékletét.
A szigetelés hatékonyságának biztosítása érdekében ügyeljen a kiváló minőségű szigetelőanyagok vásárlására.