Quelle est la technologie basse température de la batterie Li ion ?-Permormance

26 Aug 2021

Quelle est la technologie basse température de la batterie Li-ion ?

EverExceed a récemment introduit une nouvelle technologie de batterie au lithium fer phosphate basse température , qui peut être chargée même en dessous de 0°C et à température négative. Dans une série de 5 articles techniques, nous allons décrire en détail les détails de cette technologie révolutionnaire. Dans cet article nous allons parler des « performances » de la batterie lithium de technologie basse température.

Performance:

Pour les batteries lithium-ion , qu'il s'agisse d'une norme nationale ou d'une norme d'entreprise, il existe une plage stricte sur la limite inférieure de température de décharge : pas moins de -20°C. Quant à la température de charge, elle spécifiera non seulement la température minimale comme la décharge, mais stipulera également clairement que la charge ne peut être effectuée qu'à faible vitesse à basse température et ne peut pas être complètement chargée (par exemple, une charge à 0 ~ 15° C ne peut être fait qu'à 0,2C et la tension limite supérieure est de 4,0V), de peur que l'utilisateur ne traverse le bassin de tonnerre. La question est donc : à l’origine, ce dont les utilisateurs ont besoin, c’est d’un chasseur polyvalent qui devrait prendre en compte à la fois les performances à haute et basse température, mais pourquoi les fabricants de batteries au lithium imposent-ils ces restrictions strictes ?

Commençons par les performances des batteries lithium-ion à basses températures. Pour un même taux de décharge, plus la température extérieure est basse, plus la tension de décharge sera faible. Comme le montre la figure ci-dessous :

On peut voir sur la figure que lorsque la température diminue, la tension de décharge de la batterie diminue également considérablement, de sorte que la batterie atteindra plus rapidement la tension de coupure de décharge lors d'une décharge à basse température, ce qui entraînera une capacité de décharge à basse température considérablement. inférieure à la capacité de température ambiante. Il faut expliquer que la capacité de la batterie lithium-ion à basse température ne disparaît pas, mais qu'elle ne peut pas être complètement déchargée dans la plage de tension normale (≥ 3,0 V). Si la tension de coupure de décharge peut être davantage étendue, la capacité restante peut être déchargée. Mais le problème est que la basse tension ne peut pas maintenir l'utilisation normale des équipements électriques, donc la tension limite inférieure (< 2,5 V) n'a généralement pas beaucoup d'importance dans les discussions.

Par rapport à la décharge à basse température, les performances de charge à basse température de la batterie lithium-ion sont moins satisfaisantes. Premièrement, la charge à basse température atteindra rapidement le stade de tension constante, réduira dans une certaine mesure la capacité de charge et augmentera le temps de charge, comme le montre la figure ci-dessous :

De plus, lorsque la batterie lithium-ion est chargée à basse température, l'ion lithium peut ne pas être intégré dans l'anode en graphite, de sorte que la dendrite de lithium précipitera à la surface de l'anode pour former une dendrite de lithium métallique. Cette réaction consommera l’ion lithium de la batterie qui peut être chargée et déchargée à plusieurs reprises, et réduira considérablement la capacité de la batterie. La dendrite de lithium métallique séparée peut également percer le diaphragme, affectant ainsi les performances de sécurité. Les images de l'évolution du lithium sur la surface de l'électrode négative de la batterie Li-ion après une charge à basse température sont les suivantes :

La capacité de décharge à basse température de la batterie Li-ion diminuera, mais elle pourra être récupérée après charge et décharge à température ambiante, ce qui constitue une perte de capacité réversible ; mais une charge à basse température provoquera une précipitation du lithium, ce qui constitue une perte de capacité permanente.

En raison des dommages plus importants causés par l'évolution du lithium provoqué par la charge à basse température, le contrôle de la charge à basse température de la batterie lithium-ion est plus strict que celui de la décharge à basse température. À l'heure actuelle, de nombreux fabricants de batteries décrivent les conditions de charge des batteries lithium-ion comme une « charge par étapes ». Voici un exemple similaire :

Température de charge	Courant de charge	Tension limite supérieure
0 ℃ ~ 10 ℃	0,2C	4,0 V
10 ℃ ~ 20 ℃	0,5C	4,35 V
20 ℃ ~ 45 ℃	1,0C	4,35 V

Bien que la description ci-dessus de la charge par étapes soit un peu « gouffre » pour les clients, il s'agit d'une méthode couramment utilisée par les fabricants de batteries pour éviter la précipitation du lithium pendant la charge à basse température.

Il est maintenant temps de faire un résumé. En raison du plateau de tension inférieur de la batterie lithium-ion lors d'une décharge à basse température, la capacité de décharge à basse température sera considérablement réduite, mais cette perte sera automatiquement compensée par la charge et la décharge à température normale, ce qui constitue une perte réversible. Mais pour une charge à basse température, une température trop basse ou un taux trop élevé entraîneront une formation irréversible de dendrites de lithium et une perte irréversible de capacité, et affecteront les performances de sécurité de la batterie.

Conclusion:

Pour répondre aux exigences des pays froids où vous avez besoin d' une solution de stockage d'énergie fiable pour les applications extérieures, les ingénieurs de recherche et développement d'EverExceed ont travaillé pendant longtemps pour trouver une solution adaptée et c'est ainsi qu'est née la nouvelle technologie. Ainsi, pour votre solution de stockage d’énergie à température froide, choisissez EverExceed comme marque en toute fiabilité.

Mots clés :