¿Cuál es la tecnología de baja temperatura de la batería de iones de litio? -Permormance

26 Aug 2021

¿Cuál es la tecnología de baja temperatura de la batería de iones de litio?

EverExceed ha introducido recientemente una nueva tecnología de batería de fosfato de hierro y litio de baja temperatura , que se puede cargar incluso a menos de 0 °C y a temperatura negativa. En una serie de 5 artículos técnicos vamos a describir detalladamente los detalles de esta revolucionaria tecnología. En este artículo vamos a hablar del “rendimiento” de la batería de litio con tecnología de baja temperatura.

Actuación:

Para las baterías de iones de litio , ya sea que se trate de un estándar nacional o un estándar empresarial, existe un rango estricto en el límite inferior de temperatura de descarga: no menos de -20 °C. En cuanto a la temperatura de carga, no solo especificará la temperatura mínima como la descarga, sino que también estipulará claramente que la carga solo se puede realizar a una velocidad pequeña a baja temperatura y no se puede cargar por completo (por ejemplo, cargar a 0 ~ 15 ° C solo se puede hacer a 0,2 C y el voltaje límite superior es 4,0 V), por temor a que el usuario cruce el charco de truenos. Entonces, la pregunta es, originalmente lo que los usuarios necesitan es un luchador integral que deba tener en cuenta el rendimiento tanto a altas como a bajas temperaturas, pero ¿por qué los fabricantes de baterías de litio establecen estas estrictas restricciones?

Empecemos por el rendimiento de las baterías de iones de litio a bajas temperaturas. Para la misma tasa de descarga, cuanto menor sea la temperatura externa, menor será el voltaje de descarga. Como se muestra en la siguiente figura:

Se puede ver en la figura que cuando la temperatura disminuye, el voltaje de descarga de la batería también disminuye considerablemente, por lo que la batería alcanzará el voltaje de corte de descarga más rápido cuando se descarga a baja temperatura, lo que resulta en una capacidad de descarga a baja temperatura significativamente. inferior a la capacidad de temperatura ambiente. Es necesario explicar que la capacidad de la batería de iones de litio a baja temperatura no desaparece, pero no se puede descargar por completo dentro del rango de voltaje normal (≥ 3,0 V). Si la tensión de corte de descarga se puede ampliar aún más, se puede descargar la capacidad restante. Pero el problema es que el bajo voltaje no puede mantener el uso normal de los equipos eléctricos, por lo que el voltaje límite inferior (< 2,5 V) generalmente no tiene mucha importancia en la discusión.

En comparación con la descarga a baja temperatura, el rendimiento de la carga a baja temperatura de una batería de iones de litio es menos satisfactorio. En primer lugar, la carga a baja temperatura alcanzará rápidamente la etapa de voltaje constante, reducirá la capacidad de carga hasta cierto punto y aumentará el tiempo de carga, como se muestra en la siguiente figura:

Además, cuando la batería de iones de litio se carga a baja temperatura, es posible que los iones de litio no queden incrustados en el ánodo de grafito, de modo que las dendritas de litio precipitarán en la superficie del ánodo para formar dendritas de litio metálicas. Esta reacción consumirá los iones de litio de la batería que se pueden cargar y descargar repetidamente y reducirá en gran medida la capacidad de la batería. La dendrita metálica de litio separada también puede perforar el diafragma, afectando así el rendimiento de seguridad. Las imágenes de la evolución del litio en la superficie del electrodo negativo de la batería de iones de Li después de una carga a baja temperatura son las siguientes:

La capacidad de descarga a baja temperatura de la batería de iones de litio disminuirá, pero se puede recuperar después de cargarla y descargarla a temperatura ambiente, lo cual es una pérdida de capacidad reversible; pero la carga a baja temperatura provocará precipitación de litio, lo que supone una pérdida permanente de capacidad.

Debido al mayor daño de la evolución del litio causado por la carga a baja temperatura, el control de la carga a baja temperatura de la batería de iones de litio es más estricto que el de la descarga a baja temperatura. En la actualidad, muchas empresas de baterías describen las condiciones de carga de las baterías de iones de litio como "carga por pasos". Aquí hay un ejemplo similar:

Temperatura de carga	Corriente de carga	Tensión límite superior
0 ℃ ~ 10 ℃	0.2C	4,0 V
10 ℃ ~ 20 ℃	0,5ºC	4,35 V
20 ℃ ~ 45 ℃	1.0C	4,35 V

Aunque la descripción anterior de la carga por pasos es un poco "difícil" para los clientes, es un método comúnmente utilizado por los fabricantes de baterías para evitar la precipitación de litio durante la carga a baja temperatura.

Ahora toca hacer un resumen. Debido a la menor meseta de voltaje de la batería de iones de litio en descarga a baja temperatura, la capacidad de descarga a baja temperatura se reducirá significativamente, pero esta pérdida se compensará automáticamente con la carga y descarga a temperatura normal, que es una pérdida reversible. Pero para la carga a baja temperatura, una temperatura demasiado baja o una velocidad demasiado alta provocarán la formación irreversible de dendritas de litio y una pérdida de capacidad irreversible, y afectarán el rendimiento de seguridad de la batería.

Conclusión:

Para satisfacer los requisitos de los países fríos donde se necesita una solución confiable de almacenamiento de energía en aplicaciones exteriores, los ingenieros de investigación y desarrollo de EverExceed trabajaron durante mucho tiempo para encontrar una solución adecuada y así surgió la nueva tecnología. Entonces, para su solución de almacenamiento de energía a temperatura fría, elija EverExceed como su marca con total confiabilidad.

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