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为什么说温度控制对工业电池很重要?

2022-04-08 05:51:24

锂离子电池正在被许多需要移动电源的不同行业中应用,锂离子电池技术已被证明是铅酸电池或内燃机等传统工业电源的替代品,使用锂离子电池时要记住的一件重要事情就是内部和外部的温度。电池可以在特定的工作温度下有效运行,因此了解电池如何在炎热或寒冷的环境中工作至关重要。


锂离子电池与铅酸电池相比,虽然锂离子电池可以在更宽的温度范围内工作,但极高或极低的温度都会对锂离子电池的性能产生影响,了解如何准确测量和控制电池温度对工业电池来说非常重要。


测量和控制电池内部温度的最简单方法是使用BMS电池管理系统,该系统使用内部传感器直接测量温度,然后冷却或相应地加热电池。


一、锂离子电池在低温下会发生什么?


一般来说,锂离子电池可以在低至-20℃的温度下放电,电池的能量密度和容量会在极低的温度下降低。


在非常低的温度下,离子通过电解质的速度变慢,导致容量降低。


此外,低温会导致电荷转移速度降低,从而使电池难以充电。锂离子电池的最低充电温度为 0℃。


如果电池在冰点下充电,可能会在阳极上形成永久性固体电解质界面 (SEI),从而对电池造成不可逆转的损坏。


二、冷库行业的锂离子电池


锂离子电池制造商已经能够通过特殊的低温专用电池设计来绕过低温限制。电池可以设计有加热器,可以在整个班次中将电池组保持在最佳温度。这使得锂离子电池成为冷藏仓库和其他低温应用的最佳选择之一。


幸运的是一些锂离子电池制造商提供专为较低温度设计的叉车电池组加热器选项,因此您可以获得锂电池技术的所有好处,而不必担心电池退化。


这是由BMS电池管理系统控制的,该系统测量电池的内部温度并进行相应的调整。通过将加热器集成到电池组中,锂离子电池可以保持在受控温度而不会降低电池性能。这样,电池在使用时可以在冰箱中持续使用,持续整个循环次数。


随着锂离子电池的普及和技术的不断发展,它们已经能够在冷库中获得成功。锂离子电池凭借其优越的电池性能和性能监控BMS电池管理系统改变了许多冷链管理人员的运营方式。


工业电池


三、锂离子电池在高温下会发生什么?


通常,锂离子电池可在高达45℃的环境中充电,并在高达60℃的温度下放电。


在防止高温效应方面需要谨慎的是即使外部环境可能足够凉爽,当电流很高时,电池内部仍然会发热。


暴露在极高的温度下会导致阴极电解质氧化,从而导致电池容量损失。高温可以:


增加电池的内阻,导致电量损失。


加速电池的老化过程,导致更快的退化。


如果电池处理不当或制造不当,高温甚至会导致热失控,这是 与锂离子电池相关 的主要安全风险之一。


四、选择正确的锂离子电池化学成分以避免过热


磷酸铁锂电池是工业应用的最佳选择,因为它可以在很宽的温度范围内运行。它不仅可以承受高温,而且其热失控温度也远高于其他类型的锂离子化学物质,例如锂镍锰钴氧化物(NMC) 化学物质,精心设计的电池将过热保护编程为BMS电池管理系统的基本安全功能。


并非所有的锂离子电池都是一样的,磷酸铁锂电池的热失控温度为270℃,这是最高温度之一,即使暴露在极端温度下,电池也具有很高的安全性和稳定性。


锂离子电池技术已被证明是一种非常通用的替代铅酸和内燃机电源。由于其较宽的工作温度范围,锂离子电池也成为冷库中物料搬运设备动力电池的较佳选择之一。

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