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低溫鋰電池是怎么工作的?

低溫鋰電池是怎么工作的?

發(fā)布人:Jay 發(fā)布時間:2021-09-30 瀏覽次數:2603

低溫環(huán)境下的低溫鋰電池充放電方法,采用電池管理系統(tǒng)實時檢測電池溫度; 電池處理系統(tǒng)用于讀取預設規(guī)則,該規(guī)則定義了多個連續(xù)的溫標,每個溫標對應一個充電截止電壓。 電池處理系統(tǒng)將檢測到的電池溫度值與溫標的溫標進行比較,對溫標進行校驗,得到相應的充電截止電壓。 電池處理系統(tǒng)由控制電路或充電器通知。指令操作根據充電截止電壓對鋰電池組進行充電。


該技術的優(yōu)點和積極效果是:通過鋰電池組與搬運系統(tǒng)的配合,鋰電池組無需外部加熱即可在低溫下充放電,不會出現“鋰晶支化”現象。


格瑞普低溫鋰電池


鋰電池在低溫下的問題


在低溫條件下,低溫鋰電池存在各種活性物質活性降低、電池電極反應速率低、電池功能低、實際充電容量低、電池運行時間縮短等問題。


鋰電池在低溫充電過程中,極易造成鋰離子在負極分離,導致鋰金屬結晶,即出現“鋰晶支化”現象。 “鋰晶枝”的形成會破壞電池的屏障,造成電池內部正負極短路,造成安全問題。 鋰金屬與電解液發(fā)生反應以降低電池活性并加速電池壽命。


預防“鋰晶枝”的方法


現有技術中=在使用鋰電池時,為了防止出現“鋰晶支”現象,一般選擇3種方法:


停止對鋰電池進行低溫充電


很明顯,很多領域對鋰電池的需求我并不滿足,尤其是現在的電動汽車品類。 由于其應用范圍廣,特別是在我國北方,冬季氣候比較寒冷,室外溫度可達-30℃。 格瑞普的現有技術突破了這一限制,可以產生高性能的低溫放電性能。 低溫成型電池在-40°C和0.2C時放電效率可達60%以上,放電效率可達80%以上@ -30°C 時為 0.2C。


加熱鋰電池


二是鋰電池必須在低溫環(huán)境下充電時對鋰電池進行加熱,防止出現“鋰晶”現象。 雖然在應用上優(yōu)于第一種,但其結構復雜、控制難度大、故障率高一直影響著低溫鋰電池的應用,尤其是在電動汽車領域。


電池通過小電流脈沖充滿電


三是在低溫環(huán)境下小電流脈沖后對電池充滿電。 理論上改善了低溫充電無注入的問題,形成過程中低溫狀態(tài)下的電子移動速度大于鋰離子遷移速度。 然而,在低溫條件下,正負匹配的數量被忽略了。 不平衡引起的安全問題是一種“相對過充現象”。


格瑞普低溫鋰電池


鋰電池充放電方法


需要解決的問題是鋰電池的充放電方法,防止鋰電池在低溫下充電,并分離鋰金屬。 鋰電池低溫充電方式:電池處理系統(tǒng)實時檢測電池溫度; 電池處理系統(tǒng)讀取預設規(guī)則,定義多個連續(xù)的溫標,每個溫標對應一個充電截止電壓。


電池充放電方法,根據電池不攻擊“鋰晶”溫標,確定合適的充電截止電壓和放電截止電壓; 初始恒流充電,當電池電壓上升到充電截止電壓時,恒壓充電,實時檢測電池溫度,在后續(xù)充電過程中,電池溫度逐漸升高,電池溫度達到另一個溫標 ,則相應的充電截止電壓也隨之上升,按照新的充電截止電壓進行充電,直到電池充滿為止。 同時,電池充電方式還可以根據溫標進一步確定合適的充電電流。

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