Dalam sekelip mata, cuaca kembali sejuk. Walaupun ada pemanasan di dalam rumah di utara, ia sangat hangat sehingga saya ingin makan ais krim setiap hari, tetapi apabila saya keluar, saya menghadapi perbezaan suhu lebih kurang 40 darjah, yang masih agak menakutkan.
Jika telefon pintar di dalam poket anda benar-benar "telefon pintar", maka ia tidak mahu keluar dan menjadi sejuk. kenapa? Kerana kuasa "bar hayat" telefon mudah alih sentiasa menurun pada kadar yang membimbangkan pada musim ini.
Musim ini, satu perkara yang banyak mendapat diskaun - hayat bateri. Rangkaian pelayaran kenderaan elektrik pada musim sejuk utara mungkin hanya kurang daripada 30% pada musim panas.
Terdapat penerangan yang jelas di Internet: Saya perlu keluar untuk urusan mendesak pada musim sejuk. Saya mengambil telefon saya dan melihat bahawa saya masih mempunyai 50+ bateri. Saya keluar dengan yakin. Apabila saya sampai ke destinasi, saya mengambil telefon saya dan saya tidak tahu bila ikon bateri yang berwarna hijau tadi telah berubah. Menjadi 20% merah. Anda merenung terkejut, dan ia berubah kepada 1% di hadapan anda. Anda terkejut, bernafas ke dalam telefon dan menggosok tangan anda, tetapi anda masih tidak dapat menghentikan telefon daripada menjadi lebih sejuk...
Beberapa cabaran utama yang disebabkan oleh suhu rendah
Apa masalahnya? Ternyata suhu terlalu rendah dan bateri "digunakan secara dalaman".
Sebelum meneroka punca penggunaan bateri dalaman, mari kita fahami dahulu cara bateri berfungsi.
Bateri terutamanya mempunyai komponen utama berikut: elektrod negatif (kebanyakannya grafit digunakan sebagai elektrod negatif), elektrod positif (lithium besi fosfat digunakan sebagai contoh), pemisah (ion litium boleh melalui, tetapi elektron tidak boleh), dan bateri selongsong.
Apabila bateri litium-ion dicas, ion litium dibebaskan daripada fosfat besi litium dalam elektrod positif, bergerak dalam larutan elektrolit ke elektrod negatif, dan tertanam dalam grafit. Grafit dalam elektrod negatif akan menyerap ion litium yang mengalir dari elektrod positif dan elektron yang bergerak melalui wayar. Semasa nyahcas, ion litium yang disimpan dalam grafit terlepas semula, melalui pemisah melalui elektrolit, dan kembali ke elektrod positif. Elektron tidak boleh melalui pemisah dan hanya boleh kembali ke elektrod positif dari wayar luaran. Tindakan ini menjana arus dalam wayar, menyebabkan perkakas elektrik berfungsi.
Bagaimanakah suhu rendah akan menjejaskan kerja bateri litium-ion? Bahan dan proses pengendalian bateri akan terjejas oleh persekitaran suhu rendah. Sama seperti jari yang terdedah kepada unsur terlalu lama pada musim sejuk menjadi kurang fleksibel, begitu juga bahan dalam bateri. Dalam persekitaran suhu rendah, ia menjadi lebih sukar bagi ion untuk melarikan diri dan membenamkan ke dalam bahan, dan ia menjadi lebih sukar untuk melalui membran, dan kelajuan pergerakan ion juga akan dikurangkan.
Semasa nyahcas suhu rendah, kadar di mana ion litium tertanam dalam bahan elektrod katod menjadi perlahan. Ion litium di hadapan tiba sebelum ion litium di hadapan sempat dibenamkan ke dalam bahan. Ion litium mula jem, dan sejumlah besar ion litium terkumpul di permukaan bahan elektrod, yang akan mempercepatkan pengeluaran lapisan pempasifan (dipanggil filem SEI dalam industri, filem ini akan memperlahankan kemasukan ion litium ke dalam elektrod). Dengan cara ini Pembenaman adalah lebih sukar. Manifestasi makroskopik ialah rintangan dalaman bateri meningkat, bateri mula "menggunakan secara dalaman", dan output kuasa ke luar menjadi lebih kecil.
Semasa pengecasan suhu rendah, ion litium berhijrah ke arah elektrod negatif grafit, tetapi kelajuan di mana ion litium tertanam dalam grafit juga menjadi perlahan, manakala elektron dengan senang hati boleh mencapai elektrod negatif melalui wayar. Apabila elektron menemui ion litium pada permukaan elektrod negatif, litium logam akan dijana untuk membentuk dendrit litium. Sebaik sahaja dendrit litium tumbuh, ia akan menembusi pemisah, menyebabkan bateri menjadi litar pintas dan tidak berfungsi.
Pemanasan awal dalaman
Laluan teknikal ini dipanggil pemanasan dalaman. Apabila membuat bateri, pengilang menambah kepingan nipis kerajang nikel pada struktur bateri dan menutupnya dengan polimer penebat elektrik (untuk mengelakkan kerajang nikel nipis daripada memendekkan bateri). Apabila suhu bateri menjadi terlalu rendah, pengawal memaksa arus melaluikerajang nikel, menjana sejumlah besar tenaga haba untuk memanaskan bahan bateri dengan pantas. Biarkan bateri sentiasa dinyahcas dalam julat suhu operasi yang agak baik.
Jika anda ingin mengecas pada suhu rendah, peralatan pengecasan akan mengecas bateri terlebih dahulu dengan kuasa rendah, menggunakan haba yang dijana oleh bateri itu sendiri semasa mengecas untuk memanaskan bateri dan tunggu sehingga suhu bateri meningkat kepada julat yang sesuai sebelum melakukan kerja tinggi- pengecasan pantas kuasa.
Perkara 3: Pemanasan luaran. Anda boleh menambah peralatan prapemanasan pada bateri (seperti menyediakan pemanas dan relau elektrik).
Bateri mula-mula membekalkan kuasa kuasa rendah kepada peranti prapemanasan. Peranti prapemanasan menjana haba dan menyebabkan suhu bateri meningkat. Selepas mencapai suhu operasi yang sesuai, bateri memasuki status kerja biasa. Sesetengah kereta elektrik dilengkapi dengan fungsi pemanasan bateri. Pada musim sejuk, bateri mesti dipanaskan sebelum menggunakan kereta untuk meletakkan kereta ke dalam keadaan kerja biasa.
