為什么說(shuō)溫度控制對(duì)工業(yè)電池很重要?

鋰離子電池正在被許多需要移動(dòng)電源的不同行業(yè)中應(yīng)用，鋰離子電池技術(shù)已被證明是鉛酸電池或內(nèi)燃機(jī)等傳統(tǒng)工業(yè)電源的替代品，使用鋰離子電池時(shí)要記住的一件重要事情就是內(nèi)部和外部的溫度。電池可以在特定的工作溫度下有效運(yùn)行，因此了解電池如何在炎熱或寒冷的環(huán)境中工作至關(guān)重要。

鋰離子電池與鉛酸電池相比，雖然鋰離子電池可以在更寬的溫度范圍內(nèi)工作，但極高或極低的溫度都會(huì)對(duì)鋰離子電池的性能產(chǎn)生影響，了解如何準(zhǔn)確測(cè)量和控制電池溫度對(duì)工業(yè)電池來(lái)說(shuō)非常重要。

測(cè)量和控制電池內(nèi)部溫度的最簡(jiǎn)單方法是使用BMS電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用內(nèi)部傳感器直接測(cè)量溫度，然后冷卻或相應(yīng)地加熱電池。

一、鋰離子電池在低溫下會(huì)發(fā)生什么?

一般來(lái)說(shuō)，鋰離子電池可以在低至-20℃的溫度下放電，電池的能量密度和容量會(huì)在極低的溫度下降低。

在非常低的溫度下，離子通過(guò)電解質(zhì)的速度變慢，導(dǎo)致容量降低。

此外，低溫會(huì)導(dǎo)致電荷轉(zhuǎn)移速度降低，從而使電池難以充電。鋰離子電池的最低充電溫度為 0℃。

如果電池在冰點(diǎn)下充電，可能會(huì)在陽(yáng)極上形成永久性固體電解質(zhì)界面 (SEI)，從而對(duì)電池造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。

二、冷庫(kù)行業(yè)的鋰離子電池

鋰離子電池制造商已經(jīng)能夠通過(guò)特殊的低溫專用電池設(shè)計(jì)來(lái)繞過(guò)低溫限制。電池可以設(shè)計(jì)有加熱器，可以在整個(gè)班次中將電池組保持在最佳溫度。這使得鋰離子電池成為冷藏倉(cāng)庫(kù)和其他低溫應(yīng)用的最佳選擇之一。

幸運(yùn)的是一些鋰離子電池制造商提供專為較低溫度設(shè)計(jì)的叉車(chē)電池組加熱器選項(xiàng)，因此您可以獲得鋰電池技術(shù)的所有好處，而不必?fù)?dān)心電池退化。

這是由BMS電池管理系統(tǒng)控制的，該系統(tǒng)測(cè)量電池的內(nèi)部溫度并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。通過(guò)將加熱器集成到電池組中，鋰離子電池可以保持在受控溫度而不會(huì)降低電池性能。這樣，電池在使用時(shí)可以在冰箱中持續(xù)使用，持續(xù)整個(gè)循環(huán)次數(shù)。

隨著鋰離子電池的普及和技術(shù)的不斷發(fā)展，它們已經(jīng)能夠在冷庫(kù)中獲得成功。鋰離子電池憑借其優(yōu)越的電池性能和性能監(jiān)控BMS電池管理系統(tǒng)改變了許多冷鏈管理人員的運(yùn)營(yíng)方式。

三、鋰離子電池在高溫下會(huì)發(fā)生什么?

通常，鋰離子電池可在高達(dá)45℃的環(huán)境中充電，并在高達(dá)60℃的溫度下放電。

在防止高溫效應(yīng)方面需要謹(jǐn)慎的是即使外部環(huán)境可能足夠涼爽，當(dāng)電流很高時(shí)，電池內(nèi)部仍然會(huì)發(fā)熱。

暴露在極高的溫度下會(huì)導(dǎo)致陰極電解質(zhì)氧化，從而導(dǎo)致電池容量損失。高溫可以：

增加電池的內(nèi)阻，導(dǎo)致電量損失。

加速電池的老化過(guò)程，導(dǎo)致更快的退化。

如果電池處理不當(dāng)或制造不當(dāng)，高溫甚至?xí)?dǎo)致熱失控，這是 與鋰離子電池相關(guān) 的主要安全風(fēng)險(xiǎn)之一。

四、選擇正確的鋰離子電池化學(xué)成分以避免過(guò)熱

磷酸鐵鋰電池是工業(yè)應(yīng)用的最佳選擇，因?yàn)樗梢栽诤軐挼臏囟确秶鷥?nèi)運(yùn)行。它不僅可以承受高溫，而且其熱失控溫度也遠(yuǎn)高于其他類型的鋰離子化學(xué)物質(zhì)，例如鋰鎳錳鈷氧化物(NMC) 化學(xué)物質(zhì)，精心設(shè)計(jì)的電池將過(guò)熱保護(hù)編程為BMS電池管理系統(tǒng)的基本安全功能。

并非所有的鋰離子電池都是一樣的，磷酸鐵鋰電池的熱失控溫度為270℃，這是最高溫度之一，即使暴露在極端溫度下，電池也具有很高的安全性和穩(wěn)定性。

鋰離子電池技術(shù)已被證明是一種非常通用的替代鉛酸和內(nèi)燃機(jī)電源。由于其較寬的工作溫度范圍，鋰離子電池也成為冷庫(kù)中物料搬運(yùn)設(shè)備動(dòng)力電池的較佳選擇之一。