Apa teknologi suhu rendah baterai Li ion? -Permormance

26 Aug 2021

Apa teknologi suhu rendah baterai Li ion?

EverExceed baru-baru ini memperkenalkan teknologi baru baterai Lithium besi fosfat suhu rendah , yang dapat diisi bahkan di bawah 0°C dan dalam suhu negatif. Dalam rangkaian 5 artikel teknis kami akan menjelaskan secara rinci detail teknologi revolusioner ini. Pada artikel ini kita akan berbicara tentang “kinerja” baterai lithium berteknologi suhu rendah.

Pertunjukan:

Untuk baterai lithium-ion , baik itu standar nasional atau standar perusahaan, terdapat batasan ketat pada batas bawah suhu pelepasan: tidak kurang dari -20°C. Sedangkan untuk suhu pengisian daya, tidak hanya menentukan suhu minimum seperti pengosongan, tetapi juga dengan jelas menetapkan bahwa pengisian daya hanya dapat dilakukan dengan kecepatan kecil pada suhu rendah dan tidak dapat terisi penuh (misalnya, pengisian daya pada 0 ~ 15° C hanya dapat dilakukan pada 0,2C, dan tegangan batas atas adalah 4.0V), karena takut pengguna akan melewati kolam guntur. Jadi pertanyaannya adalah, awalnya yang dibutuhkan pengguna adalah pesawat tempur serba bisa yang harus mempertimbangkan kinerja suhu tinggi dan rendah, tapi mengapa produsen baterai litium menetapkan batasan ketat ini?

Mari kita mulai dengan kinerja baterai lithium-ion pada suhu rendah. Untuk laju pelepasan yang sama, semakin rendah suhu luar, semakin rendah tegangan pelepasannya. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Terlihat dari gambar bahwa ketika suhu diturunkan maka tegangan pengosongan baterai juga menurun drastis, sehingga baterai akan mencapai tegangan pemutus pengosongan lebih cepat ketika pengosongan pada suhu rendah, sehingga menghasilkan kapasitas pengosongan suhu rendah secara signifikan. lebih rendah dari kapasitas suhu ruangan. Perlu dijelaskan bahwa kapasitas baterai lithium-ion pada suhu rendah tidak hilang, namun tidak dapat habis sepenuhnya dalam rentang tegangan normal (≥ 3.0V). Jika tegangan pemutusan pelepasan dapat diperpanjang, kapasitas yang tersisa dapat dikosongkan. Namun permasalahannya adalah tegangan rendah tidak dapat menjaga penggunaan normal peralatan listrik, sehingga tegangan batas bawah yang rendah (<2.5V) umumnya tidak terlalu penting untuk dibicarakan.

Dibandingkan dengan pelepasan suhu rendah, kinerja pengisian baterai lithium-ion pada suhu rendah lebih tidak memuaskan. Pertama, pengisian pada suhu rendah akan dengan cepat mencapai tegangan konstantage, mengurangi kapasitas pengisian sampai batas tertentu, dan menambah waktu pengisian, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Selain itu, bila baterai litium-ion diisi pada suhu rendah, ion litium mungkin tidak tertanam dalam anoda grafit, sehingga dendrit litium akan mengendap di permukaan anoda membentuk logam litium dendrit. Reaksi ini akan menghabiskan ion litium dalam baterai yang dapat diisi dan dikosongkan berulang kali, dan sangat mengurangi kapasitas baterai. Dendrit litium logam yang terpisah juga dapat menembus diafragma, sehingga mempengaruhi kinerja keselamatan. Gambar evolusi litium pada permukaan elektroda negatif baterai Li ion setelah pengisian suhu rendah adalah sebagai berikut:

Kapasitas pengosongan baterai Li-ion pada suhu rendah akan berkurang, tetapi dapat dipulihkan setelah pengisian dan pengosongan pada suhu kamar, yang merupakan kehilangan kapasitas yang dapat dibalik; tetapi pengisian daya pada suhu rendah akan menyebabkan pengendapan litium, yang merupakan hilangnya kapasitas permanen.

Karena bahaya evolusi litium yang lebih besar yang disebabkan oleh pengisian daya pada suhu rendah, kontrol pengisian daya baterai litium-ion pada suhu rendah lebih ketat dibandingkan dengan pelepasan suhu rendah. Saat ini, banyak perusahaan baterai menggambarkan kondisi pengisian baterai lithium -ion dengan cara "pengisian bertahap". Berikut adalah contoh serupa:

Suhu pengisian daya	Pengisian arus	Tegangan batas atas
0 ℃ ~10 ℃	0,2C	4.0V
10 ℃ ~20 ℃	0,5C	4.35V
20 ℃ ~45 ℃	1.0C	4.35V

Meskipun uraian tentang pengisian daya bertahap di atas agak "lubang" bagi pelanggan, ini adalah metode yang biasa digunakan oleh produsen baterai untuk menghindari pengendapan litium selama pengisian suhu rendah.

Sekarang saatnya membuat ringkasan. Karena dataran rendah tegangan baterai lithium-ion pada pengosongan suhu rendah, kapasitas pengosongan pada suhu rendah akan berkurang secara signifikan, namun kerugian ini akan secara otomatis dikompensasi dengan pengisian dan pengosongan suhu normal, yang merupakan kerugian yang dapat dibalik. Namun untuk pengisian daya bersuhu rendah, suhu yang terlalu rendah atau kecepatan yang terlalu tinggi akan menyebabkan pembentukan litium dendrit yang tidak dapat diubah dan hilangnya kapasitas yang tidak dapat diubah, serta memengaruhi kinerja keselamatan baterai.

Kesimpulan:

Untuk memenuhi kebutuhan negara-negara dingin di mana Anda memerlukan solusi penyimpanan energi yang andal dalam aplikasi luar ruangan, para insinyur penelitian dan pengembangan EverExceed bekerja lama untuk menemukan solusi yang sesuai dan dengan demikian muncullah teknologi baru. Jadi untuk solusi penyimpanan energi suhu dingin Anda, pilihlah EverExceed sebagai merek Anda dengan keandalan lengkap.

tag :