Самая низкая температура для работы литиевой батареи
Перейти к содержимому Самая низкая температура для работы литиевой батареи Литиевые батареиобычно могут работать в широком диапазоне температур, но конкретный диапазон рабочих температур может варьироваться в зависимости от химического состава и конструкции батареи.
Как правило, нижний температурный предел для работы литиевой батареи составляет около -20°C (-4°F). При температурах ниже этого порога электролит в аккумуляторе может замерзнуть, что может повредить аккумулятор и привести к потере его емкости или полному выходу из строя.
Однако важно отметить, что даже если литиевая батарея технически может работать при низких температурах, ее производительность и емкость могут быть снижены. При низких температурах химические реакции внутри батареи могут замедлиться, что приведет к снижению напряжения и емкости. Это может привести к сокращению времени работы и выходной мощности.
Кроме того, литиевые батареи могут быть повреждены при очень высоких температурах.
Когда электролит в литий-ионном аккумуляторе замерзает, это может привести к образованию металлического лития на поверхности электродов внутри аккумулятора. Это может создать физический барьер, который предотвращает поток ионов между анодом и катодом, эффективно блокируя поток электричества внутри батареи. Это может привести к потере емкости аккумулятора или полному выходу из строя.
Замерзание электролита также может привести к механическому повреждению аккумулятора, так как расширение замерзшего электролита может привести к вздутию или даже разрыву аккумулятора, что приведет к утечкам или другим проблемам с безопасностью.
Кроме того, когда аккумулятор используется при температурах ниже рекомендуемого рабочего диапазона, химические реакции, в результате которых вырабатывается электричество, могут замедляться, что приводит к снижению емкости и выходного напряжения. Это также может привести к более быстрой разрядке батареи и сокращению ее общего срока службы.
По этим причинам важно следовать рекомендациям производителя по эксплуатации и хранению литиевых батарей в рекомендуемом диапазоне температур, чтобы обеспечить оптимальную производительность и безопасность.
Как увеличить эффективность литиевой батареи при низкой температуре ?Чтобы максимально повысить эффективность литий-ионного аккумулятора при низких температурах, можно использовать несколько стратегий:
1. Поддерживайте температуру аккумулятора. Один из наиболее эффективных способов поддержания эффективности аккумулятора при низких температурах — чтобы аккумулятор оставался теплым.
Это можно сделать, храня батарею в теплом месте, например, в кармане, близком к телу, или используя чехол для батареи со встроенным нагревателем.
2. Заряжайте аккумулятор при более высокой температуре: При зарядке аккумулятора при низких температурах скорость зарядки следует снизить, чтобы избежать повреждения аккумулятора. Однако зарядка аккумулятора при температуре немного выше температуры окружающей среды может помочь увеличить скорость зарядки и повысить производительность аккумулятора.
3. Уменьшите нагрузку на аккумулятор: при использовании аккумулятора в холодную погоду постарайтесь уменьшить нагрузку на аккумулятор, уменьшив яркость экрана, отключив такие функции, как Bluetooth или Wi-Fi, и избегая интенсивного использования, например игр или просмотра видео. воспроизведение. Это может помочь снизить энергопотребление батареи и увеличить время ее работы.
4. Регулярно используйте аккумулятор: литий-ионные аккумуляторы со временем могут изнашиваться, особенно если они не используются в течение длительного времени.
Регулярное использование аккумулятора, даже в холодную погоду, может помочь сохранить аккумулятор активным и продлить срок его службы.
5. Храните батарею надлежащим образом. Когда литий-ионные батареи не используются, их следует хранить в прохладном, сухом месте, вдали от прямых солнечных лучей и других источников тепла. Это поможет предотвратить повреждение аккумулятора и продлить срок его службы.
Следуя этим советам, вы сможете максимально повысить эффективность своей литий-ионной батареи при низких температурах и обеспечить ее оптимальную работу в течение длительного времени.
Как долго может работать литиевая батарея?Время работы литий-ионного аккумулятора зависит от нескольких факторов, включая емкость аккумулятора, требования к питанию питаемого от него устройства и режим использования устройства.
Емкость литий-ионного аккумулятора обычно измеряется в миллиампер-часах (мАч) или ватт-часах (Втч). Например, батарея емкостью 3000 мАч теоретически может обеспечить ток 3000 мА в течение одного часа или 1500 мА в течение двух часов и так далее.
Требования к питанию устройства, работающего от аккумулятора, могут сильно различаться в зависимости от типа устройства и способа его использования. Например, смартфон с большим экраном с высоким разрешением и мощным процессором потребует больше энергии, чем простой кнопочный телефон с меньшим экраном и менее мощным процессором.
Наконец, способ использования устройства также может повлиять на срок службы батареи. Например, использование энергоемких функций, таких как воспроизведение видео или игры, потребляет больше энергии, чем просто телефонные звонки или отправка текстовых сообщений.
Учитывая все эти факторы, время работы литий-ионного аккумулятора может сильно различаться. Например, типичный смартфон может иметь аккумулятор емкостью около 3000 мАч и обеспечивать 10-15 часов работы в режиме разговора или 6-8 часов работы экрана при использовании для таких действий, как просмотр веб-страниц или воспроизведение видео. Портативный компьютер с литий-ионным аккумулятором может обеспечить от 4 до 10 часов работы в зависимости от емкости аккумулятора, размера экрана, процессора и других факторов.
Важно отметить, что на время работы литий-ионного аккумулятора могут влиять такие факторы, как возраст, температура и характер использования. Со временем емкость литий-ионного аккумулятора естественным образом снижается, что сокращает время его работы. Кроме того, воздействие на батарею высоких температур или ее использование в экстремальных условиях также может снизить ее производительность и срок службы.
DNKPOWER2023-05-15T02:29:15+00:00 Ссылка для загрузки страницы Перейти к началуОбразование | HindlePower
СТАЦИОНАРНЫЕ БАТАРЕИ ДОЛЖНЫ работать при нормальной комнатной температуре в течение всего срока службы. По этой причине батареи лучше всего работают в ограниченном диапазоне температур, близких к комнатной температуре, обычно определяемой как 20 ° C или 25 ° C (68 ° F или 77 ° F). Их характеристики емкости и срока службы основаны на этой среде. Но что произойдет, если температура изменится? Мы обсудим некоторые примеры ниже.
ЕМКОСТЬ БАТАРЕИ ПОВЫШАЕТСЯ ПРИ ПОВЫШЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ
5.
1.1
Емкость стационарной батареи в Ач обычно указывается (при комнатной температуре) для восьмичасовой скорости разрядки. Батарея разряжается при постоянном токе, выбранном таким образом, чтобы батарея достигла конечного напряжения разрядки ровно через восемь часов. Для свинцово-кислотных это 1,75 VPC (вольт на элемент), а для NiCd где-то около 1,0 VPC. Например, аккумулятор емкостью 100 Ач можно разряжать током 12,5 А в течение восьми часов. По истечении этого времени напряжение на клеммах свинцово-кислотного элемента составит 1,75 В на постоянный ток. Для 60-элементной батареи это 105 В постоянного тока.
Никель-кадмиевые батареи рассчитаны примерно на 1,1 VPC. В этот момент, если разряд продолжается, напряжение на клеммах быстро падает. 92-ячеечная батарея в конце полезного разряда будет измерять около 101 В постоянного тока.
Емкость батареи увеличивается при температуре выше комнатной. Но прежде чем приступить к установке обогревателей в аккумуляторной, обратите внимание на обратную сторону по сроку службы и обслуживанию.
ЖИЗНЬ СОКРАЩАЕТСЯ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
5.1.2
На каждые 10 °C повышения температуры срок службы свинцово-кислотного аккумулятора уменьшается на 50 %. Если ваша батарея рассчитана на 20-летний срок службы при 25 °C, то при 35 °C (95 °F) она прослужит всего 10 лет. И это при условии, что вы используете зарядное устройство с температурной компенсацией (см. Температурная компенсация в РАЗДЕЛЕ 5.3). Без температурной компенсации будет чрезмерное выделение газов из-за электролиза (см. РАЗДЕЛ 1.5.2.3).
НЕОБХОДИМО ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
5.1.3
Если у вас свинцово-кислотный аккумулятор залитого типа, требуется дополнительное обслуживание, особенно пополнение запасов воды. Здесь существует двойная опасность: если уровень электролита упадет слишком низко, пластины могут оголиться, что сделает активный материал, выставленный на воздух, непригодным для использования. Также увеличивается удельный вес электролита, что ускоряет коррозию сетки.
Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы выдерживают умеренный перезаряд в ограниченном диапазоне температур. Но если окружающая среда выходит за пределы этого диапазона (примерно выше 86 °F), в аккумуляторе может произойти необратимая потеря электролита с дополнительной коррозией, потерей емкости и снижением ожидаемого срока службы.
С другой стороны, как и следовало ожидать, вы получаете увеличение времени автономной работы при более низких температурах. Но разрядная способность снижается. Если ваша батарея рассчитана на ожидаемые нагрузки только при комнатной температуре, она может разрядиться во время аварийного отключения электроэнергии. Кроме того, если вы используете некомпенсированное зарядное устройство, существует риск недостаточной зарядки, что в долгосрочной перспективе может привести к необратимому повреждению аккумулятора.
Выше мы отмечали, что залитые аккумуляторы при эксплуатации за пределами нормальных температурных пределов могут потребовать более частого полива из-за газовыделения. Потеря электролита также может вызвать дополнительную коррозию на межэлементных соединениях и отложения коррозионно-активных материалов вокруг вентиляционных крышек. Признаки коррозии также могут возникать для VRLA и других герметичных батарей. Коррозия на клеммах и разъемах должна быть очищена для поддержания максимальной производительности батареи. Также существует риск замыкания на землю из-за большого скопления брызг электролита. Аккумуляторы с пламегасителями могут засориться из-за чрезмерного газовыделения.
ПРИМЕЧАНИЕ. Производители аккумуляторов рекомендуют очищающие растворы от коррозии (бикарбонат натрия для свинцово-кислотных, борную кислоту для NiCd). Обязательно используйте правильное решение для вашего типа батареи. Никогда не допускайте попадания чистящего раствора в активный электролит. Обязательно следуйте инструкциям производителя по обслуживанию вашей батареи.
ПАДЕНИЕ РАЗРЯДНОЙ ЕМКОСТИ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
5.1.4
Одним из отмеченных преимуществ технологии NiCd аккумуляторов является улучшенная работа при низких температурах по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами. При 0 °C у никель-кадмиевой батареи может быть 90% от его емкости при комнатной температуре, в то время как у свинцово-кислотных аккумуляторов она снижается до 80% (ниже при высоких скоростях разряда). У вас может возникнуть соблазн сказать (о свинцово-кислотных): «Ну, это не так уж и плохо». Но, как обычно, есть еще одна ложка дегтя. Одной из причин ухудшения характеристик свинцово-кислотных аккумуляторов при низких температурах является уменьшение удельного веса электролита по мере разрядки аккумулятора. Это снижает активность электролита, что приводит к увеличению внутреннего сопротивления и снижению емкости. 
Но разряженная батарея будет иметь температуру замерзания выше 0 ° F (-17 ° C) — все еще очень холодно, но возможно во многих местах для батареи в неотапливаемом здании.
ПРИМЕЧАНИЕ. Верно, что удельный вес увеличивается при понижении температуры, но при этом увеличивается и вязкость. Это делает электролит менее подвижным, что способствует снижению емкости.
Удельный вес электролита в никель-кадмиевых батареях не меняется по мере разрядки батареи, поэтому точка замерзания не меняется в зависимости от уровня заряда.
Так же, как изменения температуры влияют на характеристики разряда батареи, они также влияют на характеристики зарядки. В частности, высокие температуры могут отрицательно сказаться на производительности и сроке службы батареи.
Свинцово-кислотные и никель-кадмиевые батареи имеют отрицательный температурный коэффициент при зарядке. Это означает, что по мере повышения температуры батареи напряжение на клеммах батареи уменьшается, если зарядный ток остается постоянным.
Поскольку практически все стационарные зарядные устройства относятся к типу зарядных устройств постоянного напряжения, это означает, что при повышении температуры увеличивается ток подзарядки. Как мы описали выше, повышенный ток покоя может иметь серьезные негативные последствия для срока службы батареи. Если вы хотите, чтобы зарядный ток оставался постоянным, вы должны уменьшать зарядное напряжение по мере повышения температуры.
Поскольку обычно мы не можем измерить ток подзаряда, мы полагаемся на рекомендации производителя батареи по напряжению подзаряда, которое обычно указывается при 25 °C или 20 °C. Плавающее напряжение зависит от типа и конструкции батареи; для свинцово-кислотных аккумуляторов она также зависит от удельного веса. Рекомендуемое плавающее напряжение представляет собой баланс между номинальной емкостью, сроком службы и требованиями к техническому обслуживанию.