بهترین باتری لیتیومی برای هوای سرد چیست؟

بهترین باتری لیتیومی برای هوای سرد چیست؟

دمای پایین چیستباتری های لیتیوم یونی?

     باتری های لیتیوم یونی با دمای پایین نوعی باتری لیتیوم یونی هستند که می توانند به طور معمول در دمای بسیار پایین کار کنند. سه نوع باتری لیتیوم یونی با دمای پایین با مواد و فرآیندهای ویژه ای که در مناسب ساختن آنها برای محیط های سرد زیر صفر استفاده می شوند، متمایز می شوند.  این باتری های لیتیوم یونی به دلیل مزایای سبک وزن، انرژی ویژه بالا و عمر طولانی در دمای سرد مورد استفاده قرار می گیرند.

     باتری‌های لیتیوم یونی با دمای پایین به طور گسترده در تجهیزات ویژه، تجهیزات ویژه، تجهیزات سوار شده روی خودرو، تحقیقات قطبی، نجات در منطقه سرد، ارتباطات الکتریکی، امنیت عمومی، الکترونیک پزشکی، راه‌آهن، کشتی‌ها، روبات‌ها و بسیاری از زمینه‌های دیگر استفاده می‌شوند. از آنجایی که باتری های لیتیوم یونی با دمای پایین عمدتاً در کاربردهای نظامی و صنعتی استفاده می شوند، زیاد دیده نمی شوند.  آنها معمولاً باید به طور معمول در محیطی در حدود -40 درجه سانتیگراد کار کنند، در حالی که حداقل 50- درجه سانتیگراد کار می کنند، بیش از 80٪ از ظرفیت تخلیه اصلی را حفظ کنند.

چه نوع باتری لیتیوم یونی با دمای پایین بهتر است؟

باتری‌های لیتیوم پلیمری نرم با دمای پایین

     باتری‌های پلیمری لیتیوم یونی نرم با دمای پایین باید بهترین عملکرد را در دماهای پایین داشته باشند و اغلب در دستگاه‌های پوشیدنی هوشمند استفاده می‌شوند. این باتری‌ها را می‌توان با توجه به فضای باقی‌مانده در دستگاه‌هایی که نیرو می‌دهند، به شکل و اندازه خاصی تولید کرد، که به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به طور کامل از فضای محصول بدون اتلاف استفاده کنند.

     باتری های LiPo با دمای پایین LARGE را می توان برای عملکرد در دمای پایین بین -50 تا 50 درجه سانتیگراد ساخت. آنها می توانند به مقاومت داخلی کمتری دست یابند و از محدودیت های دمای تخلیه سنتی 20- تا 60 درجه سانتی گراد عبور کنند.

     آنها همچنین قادر به تخلیه با راندمان بالای 60 درصد در دمای 0.2 درجه سانتیگراد و -40 درجه سانتیگراد و راندمان بالای 80 درصد در دمای 0.2 درجه سانتیگراد و -30 درجه سانتیگراد هستند. هنگامی که در دمای 20 درجه سانتیگراد تا 30 درجه سانتیگراد در 0.2 درجه سانتیگراد شارژ می شود، ظرفیت می تواند پس از 300 چرخه بالای 85 درصد باقی بماند. باتری ها می توانند برای تولید انبوه آماده شوند و در محصولات خاص به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند.

     ضخامت باتری های LARGE با دمای پایین می تواند از 0.4 میلی متر تا 8 میلی متر و عرض آن از 6 میلی متر تا 8 میلی متر متغیر باشد. ما بیش از 5000 باتری با شکل خاص برای انتخاب داریم، و آنها در اندازه ها، شکل ها و ظرفیت های مختلف هستند.

باتری های لیتیومی 18650 با دمای پایین

     باتری های لیتیومی 18650 با دمای پایین به شکل استوانه ای با پوسته فولادی و اندازه ثابت هستند. از آنجایی که الکترولیت ها مایع هستند، عملکرد تخلیه باتری در دماهای پایین تر بسیار متفاوت است. دامنه استفاده نیز به دلیل عملکرد و اندازه ثابت نسبتاً کوچک است، اما هزینه های تولید و ساخت آن نسبت به سایر باتری های لیتیوم یون پلیمری با دمای پایین نسبتاً کمتر است.

باتری های لیتیوم یون فسفات با دمای پایین (LiFePO4).

     باتری‌های لیتیوم یون فسفات با دمای پایین دو شکل دارند: یکی از جنس بدنه فولادی است که بیشتر در باتری‌های انرژی جدید استفاده می‌شود و دیگری باتری‌های لیتیوم آهن فسفات نرم است که عملکرد آن با سایر باتری‌های LiPo قابل مقایسه است.

     فن آوری باتری های لیتیوم آهن فسفات با دو باتری دیگر با دمای پایین قابل مقایسه نیست و نیازهای تولید و ساخت بالاست.

     باتری های LARGE با دمای پایین LiFePO4 عملکرد تخلیه در دمای پایین را از طریق افزودن مواد کاربردی در الکترولیت ها و همچنین فناوری عالی که در طول زمان توسعه یافته است، تضمین می کند. جریان تخلیه در 0.2 درجه سانتیگراد بیش از 85٪ از ظرفیت اولیه آن در -20 درجه سانتیگراد، در 85٪ در -30 درجه سانتیگراد و حدود 55٪ در -40 درجه سانتیگراد است.

چه عواملی بر باتری های لیتیوم یونی با دمای پایین تأثیر می گذارد؟

حلال های با نقطه ذوب بالا

     به دلیل وجود حلال های با نقطه ذوب بالا در مخلوط الکترولیت، ویسکوزیته الکترولیت ها در دماهای پایین افزایش می یابد. هنگامی که الکترولیت ها در دماهای پایین جدا می شوند، سرعت انتقال یون های لیتیوم کاهش می یابد

شش غشا

    در دمای پایین، غشای SEI الکترودهای منفی ضخیم می‌شود و امپدانس آن افزایش می‌یابد و در نتیجه سرعت هدایت یون‌های لیتیوم کاهش می‌یابد.  در نهایت، زمانی که باتری‌های LiPo در دمای پایین شارژ و دشارژ می‌شوند، یک پلاریزاسیون ایجاد می‌شود که راندمان شارژ و دشارژ را کاهش می‌دهد.

ساختار آند

     ساختار سه بعدی ماده آند، سرعت انتشار یون های لیتیوم را به ویژه در دماهای پایین محدود می کند. ظرفیت تخلیه باتری های LiFePo4 در دمای 20- درجه سانتیگراد تنها می تواند به 67.38٪ از ظرفیت اولیه خود در دمای اتاق برسد در حالی که باتری های سه تایی نیکل-کبالت-منگنز قادر به رسیدن به 70.1٪ هستند. ظرفیت تخلیه باتری های اسید لیتیوم منگنز در دمای -20 درجه سانتیگراد می تواند به 83٪ از ظرفیت اولیه خود در دمای اتاق برسد.