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低温电池和LiFePO4电池介绍

文章来源:本站 人气:307 次 发表时间:2023-04-19

 

什么是低温电池

低温电池是新一代锂离子电池,主要用于低温环境。这是一种独特的电池,旨在解决化学电源性能中常见的低温缺陷。顾名思义,低温电池可以在低至-50°C的极低温度下供电。

低温蓄电池是在结冰条件下运行的设备的理想选择。因此,锂离子电池在-30°C或-50°C以下的低温下工作的能力对生活在如此恶劣天气条件下的人们是有益的。

低温电池可以有效地满足电子设备的需求。一般来说,在-20°C的天气条件下,典型的锂离子电池可以毫无问题地工作。但当温度低于-30°C甚至低于-50°C时,低温锂离子电池是保持设备向前发展的必要条件。

 

低温蓄电池是在结冰条件下运行的设备的理想选择

 

为了提高锂离子电池的性能,内部和外部温度是至关重要的因素。温度将对锂离子电池的性能和使用产生相当大的影响。当存在显著的温度变化时,这也将是对锂离子电池产生不利影响的原因。

为了进行正确的电池管理,必须了解锂离子电池的内部温度。可靠的电池温度管理系统可以维持锂离子电池正常工作所需的环境。目前,我们可以找到两种类型的电池管理系统,主动和被动温度管理系统。在低温锂离子电池中,它将有一个内部加热系统。锂离子电池的新热技术在没有任何外部加热技术或电解质添加剂的情况下对电池进行内部加热。

 

让我们用一些例子来解释低温电池的使用。低温锂电池应用领域为特种设备、深海作业、极地科研、寒区救援、医疗电子、铁路、船舶、机器人等。

该设备将配备温度传感器,以检查实时温度。普通的锂离子电池无法在寒冷的气候条件下工作或提供制冷机组所需的电力。

低于-30°C至-50°C超出了其操作限制。它们可以在-20°C至+60°C之间完美运行。普通的LiFePO4电池在-20~0°C的温度下可以提供10-20%的功率。在上述天气条件下,LiFePO4电池往往无法获得必要的功率。在这种情况下,人们需要一种低温的LiFePO4电池,它可以在这种恶劣的天气条件下工作。

 

电池的性能在很大程度上取决于环境的冷热气候条件

 

电池寿命及其与温度的关系

温度对电池的预期寿命有影响,这已经不是什么秘密了。温度也是影响电池性能的一个原因。然而,炎热的天气比寒冷的天气缩短了电池的寿命。在具有挑战性的天气条件下,电池内的化学反应会减慢,因此可以延长电池的寿命。但是,仍然有一个陷阱;当化学反应变得缓慢时,会影响电池的输出。因此,当环境变得极冷时,电池就会停止工作。

 

电池的性能在很大程度上取决于环境的冷热气候条件。高温是缩短电池寿命的一个原因。电池中的化学反应在高温条件下变得很高,这将是提高输出的原因。

输出的增加也将是电池快速退化的一个原因。但电池在寒冷天气下的减速性能只会暴露出电池正在进行的退化过程。在极端炎热的气候条件下,当我们的电池预期寿命为30个月时,我们可以在寒冷的气候下预期电池寿命为55个月。因此,电池的工作温度范围是选择电池的重要条件之一。

 

当温度高时,任何铅酸电池的自放电率都会增加,这是因为电池中的化学反应速度增加。但锂离子电池具有更高的储能、卓越的性能和最大的生命周期。性能因素与电池的生命周期有着直接的关系。当我们从电池中获得更高的性能时,很明显,从长远来看,它的生命周期会受到影响。

如果电池没有在可接受的温度下工作,则充电可接受水平将降低。发生这种情况是因为电池中的离子组合很低。如果您无视气候温度条件继续给电池充电,这将是电池内部产生压力导致电池内部短路的原因。

 

解释蓄电池温度过低

以下信息将使您清楚地了解锂离子电池和铅酸电池之间的充电和放电读数。通过浏览以上信息,您可以了解充电温度的重要性,以及电池可以在多大程度上适应充电温度。

 

电池持续暴露在寒冷天气中也会对安全性和性能产生负面影响。在寒冷的天气里,电池内部会显示出高电阻。内阻会促使电池付出更多的努力来提供电力,而电池通过降低容量来完成这项任务。当电池容量降低时,也会影响其充电和放电速率。寒冷天气对电池的影响因其化学配方而异。

当您的手机温度降至4°C以下时,您可能会收到“电池温度过低”的警告显示如果您在寒冷天气带地区,请立即加热电池以恢复电池状态。可能还有其他情况。因此,您必须检查您的手机是否重复显示信息。如果你不采取任何补救措施,电池就会关闭。

 

如果电池温度过低,我们该怎么办

以下是一些补救措施,以避免手机电池电量耗尽。

 

电池节省模式

如果你的电池电量低于15-20%,你必须立即激活“电池节省模式”,这将使它们再运行10-15分钟。

 

温暖你的手机

如果室外温度太低,请将手机放在温暖的地方。你可以试着拿着手机,塞在外套下或口袋里,让它暖和一段时间。预热可以停止冷凝并延长手机的电池寿命。

 

充满电

一定要给手机充满电,尤其是在冬季。它将防止电力消耗。随身携带充电器,当电量低于15-20%时即可充电。

锂离子电池依靠化学作用来发电。锂离子电池在极端寒冷的气候下会表现出缓慢的性能,甚至停止工作。寒冷的天气条件会迅速耗尽电池电量,并克服这一问题;你必须经常给电池充电。但你会发现,在低温下重新充电也不会像在正常天气条件下那样顺利。

 

在寒冷的天气里,离子将无法正常移动,这种缓慢的移动将对提供所需的功率产生负面影响。因此,如果你住在寒冷的天气地区,最好使用具有自内部加热技术的低温锂离子电池。

如果没有低温锂电池,低温环境导致的锂电池低电压无法再维持电气设备的正常使用,你可以从外部加热锂电池,用毯子盖住它,或者把它放在加热的空间里,在合适的充电温度范围内充电

 

什么是LiFePO4电池

LiFePO4是磷酸铁锂电池的同义词,或者简而言之,我们可以称之为LFP电池。在LFP电池中,磷酸铁锂是阴极材料,阳极是带有金属背衬的石墨碳电极。它的工作电压较低,能量密度远低于镍锰钴和镍钴铝等普通锂离子电池。

由于这些特点,它具有延长寿命、低操作成本和低毒性。这些电池不含钴,并且具有更显著的实用性因素;因此是电动汽车和电力备份解决方案的理想选择。

 

LiFePO4是磷酸铁锂电池的代名词

 

磷酸铁锂电池在寒冷天气下的性能

通常,在寒冷的天气条件下,电池内部的化学反应会减慢,这也是电池性能和放电能力下降的原因。磷酸锂离子电池的性能优于密封铅酸电池。LiFePO4低温充电电池比密封铅酸电池工作时间更长,功率更大,寿命更长,充电速度更快。

从以上内容中,我们可以理解,电池所能提供的最大功率将非常低。LiFePO4低温充电电池在寒冷天气条件下,即在低温下比密封铅酸电池具有更高的放电速率。当LiFePO4在-17°C下显示出70%的放电率时,密封酸电池可以在其容量的45%下放电。

 

LiFePO4低温电池的充电技巧

尽管LiFePO4低温电池有许多优点,甚至可以在-50℃下放电容量≥75%,但在低温充电方面存在显著缺点。你不能在冰点下给它充电,尤其是在-35°C的温度下。如果你试图给LiFePO4低温电池充电,这可能是镀锂的原因。锂电镀是一种降低充电容量并产生短路问题的过程,从而对电池造成无法弥补的损坏。

在低于冰点的温度条件下,如果你想给LiFePO4低温充电电池充电,你必须立即提高它的温度。提高电池温度的最佳方法是将其转移到温暖的地方。用保温毯包裹电池也是一个很好的选择,可以提高温度并将其放在小加热器附近。

 

理解低温度电池和LiFePO4电池

 

解决锂离子电池低温充电的新技术

锂离子电池技术最近有了很大的进步,电解质化学的新技术正在寻找将锂离子电池充电到-60°C以下的方法。这项新技术对依靠电池供电的电动汽车和多用途机械来说是一个福音。新的电解液使电池能够在较冷/低温的环境中高效充电和运行,这将改变我们使用锂离子动力设备的方式。

新型电解质化学可以提高机电电容器和锂离子电池的能量密度,提高其安全参数。新型电解质使电化学电容器在-80°C以下运行。尽管这种情况允许锂离子电池在低温环境中运行,但电池的室温需要适当保持。

 

结论

低温电池和普通电池之间最本质的区别是电池工作温度的差异。低温电池比普通电池具有更宽的存储温度范围。如果不降低充电电流,温度降至零度或-35°C以下时开始给锂离子电池充电,那么给低温电池充电是很有挑战性的。

 

 

 

 

 

 

 

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