چگونه با باتری های لیتیومی در زمستان به درستی رفتار کنیم؟

از زمانی که باتری لیتیوم یونی وارد بازار شد، به دلیل مزایایی مانند طول عمر بالا، ظرفیت ویژه زیاد و نداشتن اثر حافظه، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. استفاده از باتری‌های لیتیوم یون در دمای پایین مشکلاتی مانند ظرفیت کم، تضعیف جدی، عملکرد ضعیف چرخه، تکامل آشکار لیتیوم و عدم تعادل لیتیوم دارد. با این حال، با گسترش مداوم مناطق کاربردی، محدودیت‌های ناشی از عملکرد باتری‌های لیتیوم یون در دمای پایین بیش از پیش آشکار شده است.

بر اساس گزارش‌ها، ظرفیت تخلیه باتری‌های لیتیوم یونی در دمای -20 درجه سانتی‌گراد تنها حدود 31.5 درصد از آن در دمای اتاق است. دمای کار باتری های لیتیوم یون سنتی بین 20- تا 60+ درجه سانتی گراد است. با این حال، در زمینه‌های هوافضا، صنایع نظامی و وسایل نقلیه الکتریکی، باتری‌ها باید به طور معمول در دمای -40 درجه سانتیگراد کار کنند. بنابراین، بهبود خواص دمای پایین باتری‌های لیتیوم یونی از اهمیت زیادی برخوردار است.

عوامل محدود کننده عملکرد باتری های لیتیوم یون در دمای پایین:

1. در یک محیط با دمای پایین، ویسکوزیته الکترولیت افزایش می‌یابد یا حتی تا حدی جامد می‌شود و در نتیجه رسانایی باتری لیتیوم یونی کاهش می‌یابد.

2. سازگاری بین الکترولیت، الکترود منفی و دیافراگم در یک محیط با دمای پایین ضعیف می شود.

3. در محیط های با دمای پایین، الکترودهای منفی باتری لیتیوم یون به شدت رسوب می کنند و لیتیوم فلزی رسوب کرده با الکترولیت واکنش می دهد و رسوب محصول باعث افزایش ضخامت رابط الکترولیت جامد (SEI) می شود.

4. در یک محیط با دمای پایین، سیستم انتشار باتری لیتیوم یونی در ماده فعال کاهش می یابد و مقاومت انتقال بار (Rct) به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

بحث در مورد عوامل موثر بر عملکرد باتری های لیتیوم یون در دمای پایین:

نظر کارشناس 1: الکترولیت بیشترین تأثیر را بر عملکرد باتری های لیتیوم یونی در دمای پایین دارد و ترکیب و خواص فیزیکی و شیمیایی الکترولیت تأثیر مهمی در عملکرد باتری در دمای پایین دارد. مشکلاتی که چرخه باتری در دماهای پایین با آن مواجه است عبارتند از: ویسکوزیته الکترولیت افزایش می‌یابد و سرعت رسانش یون کاهش می‌یابد و در نتیجه سرعت مهاجرت الکترون مدار خارجی به هم نمی‌خورد. بنابراین، باتری به شدت قطبی می شود و ظرفیت شارژ و دشارژ به شدت کاهش می یابد. به خصوص هنگام شارژ در دمای پایین، یون های لیتیوم می توانند به راحتی دندریت های لیتیومی را روی سطح الکترود منفی تشکیل دهند و باعث از کار افتادن باتری شوند.

عملکرد دمای پایین الکترولیت ارتباط نزدیکی با رسانایی خود الکترولیت دارد. رسانایی بالای الکترولیت یون‌ها را سریع‌تر منتقل می‌کند و می‌تواند ظرفیت بیشتری را در دماهای پایین اعمال کند. هر چه نمک لیتیوم در الکترولیت بیشتر تفکیک شود، تعداد مهاجرت بیشتر و رسانایی بیشتر می شود. هر چه رسانایی الکتریکی بیشتر باشد، رسانایی یونی سریعتر، قطبش کمتر و عملکرد باتری در دماهای پایین بهتر است. بنابراین، هدایت الکتریکی بالاتر شرط لازم برای دستیابی به عملکرد خوب باتری‌های لیتیوم یونی در دمای پایین است.

رسانایی الکترولیت به ترکیب الکترولیت مربوط می شود و کاهش ویسکوزیته حلال یکی از راه های بهبود رسانایی الکترولیت است. سیالیت خوب حلال در دمای پایین تضمین انتقال یون است و غشای الکترولیت جامد تشکیل شده توسط الکترولیت روی الکترود منفی در دمای پایین نیز کلید تأثیرگذاری بر هدایت یون لیتیوم است و RSEI امپدانس اصلی لیتیوم است. باتری های یونی در محیط های با دمای پایین

نظر کارشناس 2: عامل اصلی محدود کننده عملکرد باتری های لیتیوم یونی در دمای پایین، افزایش شدید مقاومت در برابر انتشار Li + در دماهای پایین است، نه فیلم SEI.

بنابراین، چگونه می توان باتری های لیتیومی را در زمستان به درستی درمان کرد؟

1. از باتری های لیتیومی در محیط های با دمای پایین استفاده نکنید

دما تأثیر زیادی روی باتری های لیتیومی دارد. هرچه دما کمتر باشد، فعالیت باتری های لیتیومی کمتر است که مستقیماً منجر به کاهش قابل توجه راندمان شارژ و دشارژ می شود. به طور کلی دمای کار باتری های لیتیومی بین 20- تا 60- درجه است.

وقتی دما کمتر از 0 درجه سانتیگراد است، مراقب باشید در فضای باز شارژ نکنید، حتی اگر آن را شارژ کنید نمی توانید آن را شارژ کنید، می توانیم باتری را برای شارژ در داخل خانه ببریم (توجه داشته باشید، حتما از مواد قابل اشتعال دوری کنید!!! هنگامی که دما کمتر از -20 درجه سانتیگراد باشد، باتری به طور خودکار وارد حالت غیرفعال می شود و به طور معمول نمی توان از آن استفاده کرد. بنابراین، شمال به ویژه در مکان های سرد استفاده می شود.

اگر واقعاً شرایط شارژ داخلی وجود ندارد، باید از گرمای باقیمانده هنگام تخلیه باتری استفاده کامل کنید و بلافاصله پس از پارک کردن آن را در زیر نور خورشید شارژ کنید تا ظرفیت شارژ افزایش یابد و از تکامل لیتیوم جلوگیری شود.

2. عادت استفاده و شارژ را در خود ایجاد کنید

در زمستان که شارژ باتری خیلی کم است، باید آن را به موقع شارژ کنیم و عادت خوبی به شارژ شدن به محض استفاده در آن ایجاد کنیم. به یاد داشته باشید، هرگز قدرت باتری در زمستان را بر اساس عمر باتری معمولی تخمین نزنید.

فعالیت باتری لیتیومی در فصل زمستان کاهش می یابد که به راحتی باعث تخلیه و شارژ بیش از حد می شود که در بدترین حالت عمر باتری را تحت تاثیر قرار می دهد و باعث سوختگی می شود. بنابراین در فصل زمستان باید به شارژ با دبی کم عمق و شارژ کم عمق توجه بیشتری داشته باشیم. به ویژه باید به این نکته اشاره کرد که برای جلوگیری از شارژ بیش از حد خودرو را به مدت طولانی در مسیر شارژ دائماً پارک نکنید.

3. هنگام شارژ دور نمانید، به یاد داشته باشید که برای مدت طولانی شارژ نکنید

به خاطر راحتی، خودرو را برای مدت طولانی در حالت شارژ رها نکنید، فقط زمانی که کاملا شارژ شد آن را بیرون بکشید. در فصل زمستان محیط شارژ نباید کمتر از 0 درجه سانتیگراد باشد و در هنگام شارژ برای جلوگیری از حوادث اضطراری و رسیدگی به موقع آن را زیاد ترک نکنید.

4. هنگام شارژ از شارژر مخصوص باتری های لیتیومی استفاده کنید

بازار پر از شارژرهای بی کیفیت است. استفاده از شارژرهای ضعیف می تواند به باتری آسیب برساند و حتی باعث آتش سوزی شود. برای خرید محصولات ارزان قیمت بدون ضمانت حریص نباشید و از شارژرهای باتری سرب اسید استفاده نکنید. اگر شارژر شما به طور معمول قابل استفاده نیست، فوراً استفاده از آن را متوقف کنید و آن را از دست ندهید.

5. به عمر باتری توجه کنید و به موقع آن را با باتری جدید تعویض کنید

باتری های لیتیومی دارای طول عمر هستند. مشخصات و مدل های مختلف عمر باتری متفاوتی دارند. علاوه بر استفاده نادرست روزانه، طول عمر باتری از چند ماه تا سه سال متغیر است. اگر ماشین خاموش است یا عمر باتری به طور غیرعادی کوتاهی دارد، لطفاً به موقع با ما تماس بگیرید که پرسنل تعمیر و نگهداری باتری لیتیوم آن را مدیریت کنند.

6. برق مازاد را برای زنده ماندن در زمستان بگذارید

برای استفاده عادی از خودرو در بهار سال آینده، اگر باتری برای مدت طولانی استفاده نمی شود، به یاد داشته باشید که 50 تا 80 درصد باتری را شارژ کنید و آن را برای ذخیره سازی از خودرو خارج کرده و به طور مرتب شارژ کنید. حدود یک بار در ماه توجه: باتری باید در محیط خشک نگهداری شود.

7. باتری را به درستی قرار دهید

باتری را در آب غوطه ور نکنید یا باتری را مرطوب نکنید. باتری را بیش از 7 لایه روی هم قرار ندهید یا باتری را وارونه نکنید.