鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:678次 | 2021年04月16日
低溫下,電池的充放電設(shè)計(jì)有什么要注意的呢?
大多數(shù)電池的快速充電,被限制在+5oC到+45oC之間。為了獲得最佳充電效果,還會(huì)考慮將溫度范圍縮小至+10oC至+30oC之間,因?yàn)橄矜嚮姵氐难鹾蜌涞闹匦陆M合能力會(huì)降低。
假如電池的充電速度過(guò)快,電池中的壓力就會(huì)新增,從而導(dǎo)致放電。充電溫度低于0℃時(shí),將所有鎳基電池的充電電流降至0.1C非常重要。
(EDN電子技術(shù)設(shè)計(jì)在這里要快速說(shuō)明下C的含義:假如電池容量為1000mAh,C被含義為在1小時(shí)內(nèi)放電1000mA。)
具有負(fù)電壓(NDV)滿電檢測(cè)功能的鎳基充電器,可在低溫下快速充電時(shí)供應(yīng)一定的保護(hù):當(dāng)?shù)蜏啬M充滿電的電池時(shí),充電接受能率不佳。這部分原因是,在低溫下由于氣體重組能力降低而造成的高壓累積造成的。滿電時(shí)的壓力升高和電壓下降似乎是相伴發(fā)生。
為了能夠在所有溫度下進(jìn)行快速充電,一些工業(yè)電池添加了熱毯,將電池加熱到合適的溫度;智能充電器自動(dòng)調(diào)節(jié)充電率到當(dāng)前的溫度。消費(fèi)電子的充電器沒(méi)有這些功能,終端用戶只能在室溫下充電。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
不同類型電池在低溫下的表現(xiàn)
當(dāng)涉及到極端溫度時(shí),鉛酸電池相當(dāng)寬容,正如我們汽車中的蓄電池電池顯示的那樣。推薦的低溫充電速率為0.3C,與正常情況幾乎相同。在+20℃的舒適溫度下,充氣開(kāi)始時(shí)充電電壓為2.41V/電池芯。到-20℃時(shí),充氣閾值升至2.97V/電池。
凍過(guò)的鉛酸電池會(huì)導(dǎo)致永久性損壞。始終保持電池完全充電,因?yàn)樵诜烹姞顟B(tài)下,電解液變得更像水,比充滿電時(shí)更易結(jié)冰。被浸沒(méi)過(guò)的鉛酸蓄電池往往會(huì)破裂,假如被凍就會(huì)造成泄漏;密封鉛酸包裝失去效力,失效前只能供應(yīng)幾次充電周期而已,要更換。
鋰離子電池在較冷的溫度下可供應(yīng)相當(dāng)好的充電性能,并能在+5至+45oC的溫度范圍內(nèi)快速充電。低于+5oC時(shí),充電電流應(yīng)降低,在結(jié)冰的溫度下不允許充電。在充電過(guò)程中,內(nèi)部電池芯電阻引起輕微的溫度升高,從而補(bǔ)償一些寒冷。所有電池的內(nèi)部電阻在寒冷時(shí)變得更高。
許多電池用戶并不了解,消費(fèi)級(jí)鋰離子電池在低于0℃時(shí)不能充電。盡管電池組看起來(lái)在正常充電,但在低溫充電過(guò)程中,陽(yáng)極上可能會(huì)發(fā)生金屬鋰電鍍。這個(gè)電鍍是永久的,不會(huì)伴隨充電周期消除。假如暴露在振動(dòng)或其他壓力條件下,鋰離子電池電池更容易出現(xiàn)故障。先進(jìn)的充電器可以防止鋰離子電池在低于結(jié)冰溫度時(shí)充電。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
對(duì)低于冰凍溫度的鋰離子電池充電,正在取得進(jìn)展。關(guān)于大多數(shù)鋰離子電池來(lái)說(shuō),充電確實(shí)是可能的,但是以非常低的電流進(jìn)行。
根據(jù)研究論文,-30℃的允許充電率為0.02C。例如:2500mAh的電池在-30oC時(shí)要以50mA的電流充電,在這樣低的電流下,充電時(shí)間要延長(zhǎng)到50小時(shí)以上,這似乎是不切實(shí)際的,但在北方的石油/天然氣領(lǐng)域,保持鋰離子電池組準(zhǔn)備好并充滿電,以便控制管道內(nèi)的壓力和其他參數(shù),似乎是行的通的。通常這些電池組被用作后備電源。
所有電池在低溫下的性能急劇下降;然而,由于使用過(guò)程中內(nèi)部直流電阻會(huì)升高,出現(xiàn)的效率損失會(huì)造成一些變暖效應(yīng)。在-20℃時(shí),大多數(shù)電池停止工作。盡管鎳鎘電池的工作溫度可以降低到零下40攝氏度,但允許的放電量只有0.2C。鋰離子電池可以工作在-40℃的溫度,但只能在較低的放電速率下工作。在這個(gè)溫度下充電是不可能的。用鉛酸電池會(huì)有電解質(zhì)凍結(jié)的危險(xiǎn),這會(huì)使外殼破裂。當(dāng)充滿電時(shí)鉛酸液比重更像是水,只有少量電量時(shí)會(huì)快速凍結(jié)。
具有相同容量的匹配電池在低溫和重負(fù)荷下放電時(shí)起重要用途。由于電池組中的電池永遠(yuǎn)不可能完美匹配,因此假如允許放電持續(xù)超過(guò)安全的低電池量切斷點(diǎn),則在多電池組中的較弱電池上可能出現(xiàn)負(fù)電壓電位。這被稱為電池芯逆轉(zhuǎn),弱電池會(huì)成為永久的電量少的點(diǎn)。電池芯數(shù)量越大,負(fù)載下電池芯逆轉(zhuǎn)的可能性就越大。在低溫和高負(fù)載下過(guò)放電,是造成電池供電設(shè)備/系統(tǒng)故障的重要原因。
假如在明顯低于-10℃的溫度下充放電,電池容量也可能會(huì)降低,這與充電時(shí)的鋰電鍍同時(shí)發(fā)生。在這些低溫下,可提取的能量也大大減少。