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Qual é a tecnologia de baixa temperatura da bateria de íons de lítio?
26 Aug 2021

Qual é a tecnologia de baixa temperatura da bateria de íons de lítio?

EverExceed introduziu recentemente uma nova tecnologia de bateria de fosfato de ferro-lítio de baixa temperatura , que pode ser carregada mesmo abaixo de 0 ° C e em temperatura negativa. Numa série de 5 artigos técnicos iremos descrever detalhadamente os detalhes desta tecnologia revolucionária. Neste artigo vamos falar sobre o “desempenho” da bateria de lítio com tecnologia de baixa temperatura.


Desempenho:
Para baterias de íon de lítio , seja padrão nacional ou padrão empresarial, há uma faixa estrita no limite inferior da temperatura de descarga: não menos que -20°C. Quanto à temperatura de carregamento, ela não apenas especificará a temperatura mínima como descarga, mas também estipulará claramente que o carregamento só pode ser feito em uma pequena taxa em baixa temperatura e não pode ser totalmente carregado (por exemplo, carregamento a 0 ~ 15° C só pode ser feito a 0,2C, e a tensão limite superior é 4,0V), por medo de que o usuário atravesse a piscina de trovões. Portanto, a questão é: originalmente, o que os usuários precisam é de um caça versátil que leve em consideração o desempenho em altas e baixas temperaturas, mas por que os fabricantes de baterias de lítio estabelecem essas restrições severas?

Vamos começar com o desempenho das baterias de íons de lítio em baixas temperaturas. Para a mesma taxa de descarga, quanto menor for a temperatura externa, menor será a tensão de descarga. Conforme mostrado na figura abaixo:

Pode-se observar na figura que quando a temperatura diminui, a tensão de descarga da bateria também diminui bastante, de modo que a bateria atingirá a tensão de corte de descarga mais rapidamente ao descarregar em baixa temperatura, resultando na capacidade de descarga em baixa temperatura significativamente inferior à capacidade de temperatura ambiente. É necessário explicar que a capacidade da bateria de íons de lítio em baixa temperatura não desaparece, mas não pode ser descarregada completamente dentro da faixa de tensão normal (≥ 3,0V). Se a tensão de corte de descarga puder ser estendida ainda mais, a capacidade restante poderá ser descarregada. Mas o problema é que a baixa tensão não pode manter o uso normal do equipamento elétrico, portanto, a baixa tensão limite inferior (<2,5V) geralmente não tem muita importância para discussão.

Comparado com a descarga em baixa temperatura, o desempenho do carregamento em baixa temperatura da bateria de íons de lítio é mais insatisfatório. Em primeiro lugar, o carregamento em baixa temperatura atingirá rapidamente o estágio de tensão constante, reduzirá até certo ponto a capacidade de carregamento e aumentará o tempo de carregamento, conforme mostrado na figura abaixo:

Além disso, quando a bateria de íon de lítio é carregada em baixa temperatura, o íon de lítio pode não ser incorporado no ânodo de grafite, de modo que o dendrito de lítio precipitará na superfície do ânodo para formar dendrito metálico de lítio. Esta reação consumirá o íon de lítio da bateria, que pode ser carregada e descarregada repetidamente, e reduzirá bastante a capacidade da bateria. O dendrito metálico de lítio separado também pode perfurar o diafragma, afetando assim o desempenho de segurança. As imagens da evolução do lítio na superfície negativa do eletrodo da bateria de íons de lítio após o carregamento em baixa temperatura são as seguintes:


A capacidade de descarga em baixa temperatura da bateria de íons de lítio diminuirá, mas pode ser recuperada após carga e descarga em temperatura ambiente, o que é uma perda de capacidade reversível; mas o carregamento em baixa temperatura causará precipitação de lítio, que é uma perda permanente de capacidade.

Devido ao maior dano da evolução do lítio causado pelo carregamento em baixa temperatura, o controle do carregamento em baixa temperatura da bateria de íons de lítio é mais rigoroso do que o da descarga em baixa temperatura. Atualmente, muitas empresas de baterias descrevem as condições de carregamento das baterias de íons de lítio como "carregamento escalonado". Aqui está um exemplo semelhante:

Temperatura de carregamento

Corrente de carregamento

Tensão limite superior

0 ~10

0,2°C

4,0V

10 °C ~20 °C

0,5°C

4,35V

20 °C ~45 °C

1,0°C

4,35V

Embora a descrição acima do carregamento escalonado seja um pouco "pit" para os clientes, é um método comumente usado pelos fabricantes de baterias para evitar a precipitação de lítio durante o carregamento em baixa temperatura,
Agora é hora de fazer um resumo. Devido ao platô de tensão mais baixo da bateria de íons de lítio em descarga de baixa temperatura, a capacidade de descarga em baixa temperatura será significativamente reduzida, mas essa perda será automaticamente compensada com a carga e descarga de temperatura normal, que é uma perda reversível. Mas para carregamento em baixa temperatura, temperatura muito baixa ou taxa muito alta causará formação irreversível de dendritos de lítio e perda irreversível de capacidade, além de afetar o desempenho de segurança da bateria.

Conclusão:
Para atender às necessidades de países frios onde você precisa de uma solução confiável de armazenamento de energia em aplicações externas, os engenheiros de pesquisa e desenvolvimento da EverExceed trabalharam por muito tempo para uma solução adequada e assim surgiu a nova tecnologia. Portanto, para sua solução de armazenamento de energia em baixas temperaturas, escolha EverExceed como sua marca com total confiabilidade.

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