ما هي أفضل بطارية ليثيوم للطقس البارد؟
ما هي درجات الحرارة المنخفضةبطاريات الليثيوم أيون?
بطاريات الليثيوم أيون ذات درجة الحرارة المنخفضة هي نوع من بطاريات الليثيوم أيون التي يمكن أن تعمل بشكل طبيعي في درجات حرارة منخفضة للغاية. وتتميز الأنواع الثلاثة من بطاريات الليثيوم أيون منخفضة الحرارة بالمواد والعمليات الخاصة المستخدمة في جعلها مناسبة للبيئات الباردة تحت الصفر. يتم استخدام بطاريات الليثيوم أيون هذه بشكل خاص نظرًا لمزاياها المتمثلة في خفة الوزن والطاقة النوعية العالية والعمر الطويل في درجات الحرارة الباردة.
تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون ذات درجة الحرارة المنخفضة على نطاق واسع في المعدات الخاصة، والمعدات الخاصة المثبتة على المركبات، والأبحاث القطبية، والإنقاذ في المناطق الباردة، والاتصالات الكهربائية، والأمن العام، والإلكترونيات الطبية، والسكك الحديدية، والسفن، والروبوتات، والعديد من المجالات الأخرى. وبما أن بطاريات الليثيوم أيون ذات درجة الحرارة المنخفضة تستخدم بشكل رئيسي في التطبيقات العسكرية والصناعية، فلا يتم رؤيتها بشكل متكرر. إنهم عمومًا يحتاجون إلى العمل بشكل طبيعي في بيئة تبلغ حوالي -40 درجة مئوية، والحفاظ على أكثر من 80% من قدرة التفريغ الأصلية أثناء التشغيل عند -50 درجة مئوية على الأقل.
ما هو نوع بطارية الليثيوم أيون ذات درجة الحرارة المنخفضة الأفضل؟
بطاريات ليثيوم بوليمر ناعمة تتحمل درجات الحرارة المنخفضة
يجب أن تتمتع بطاريات بوليمر الليثيوم أيون الناعمة ذات درجة الحرارة المنخفضة بأفضل أداء في درجات الحرارة المنخفضة وغالبًا ما تستخدم في الأجهزة الذكية القابلة للارتداء. يمكن تصنيع هذه البطاريات بشكل وحجم معين وفقًا للمساحة المتبقية في الأجهزة التي تقوم بتشغيلها، مما يسمح لها بالاستفادة الكاملة من مساحة المنتج دون أن تكون هدرًا.
يمكن تصنيع بطاريات LiPo ذات درجة الحرارة المنخفضة من LARGE لتعمل في درجات حرارة منخفضة تتراوح بين -50 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية. يمكنها تحقيق مقاومة داخلية أقل واختراق حدود درجة حرارة التفريغ التقليدية التي تتراوح بين -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية.
كما أنها قادرة على التفريغ بكفاءة تزيد عن 60% عند 0.2 درجة مئوية و-40 درجة مئوية والتفريغ بكفاءة تزيد عن 80% عند 0.2 درجة مئوية و-30 درجة مئوية. عند الشحن عند درجة حرارة 20 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية بنسبة 0.2 درجة مئوية، يمكن أن تحافظ السعة على ما يزيد عن 85% بعد 300 دورة. يمكن أن تكون البطاريات جاهزة للإنتاج بكميات كبيرة، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في المنتجات الخاصة.
يمكن أن يتراوح سمك البطاريات الكبيرة ذات درجات الحرارة المنخفضة من 0.4 ملم إلى 8 ملم وعرضها من 6 ملم إلى 8 ملم. لدينا أكثر من 5000 بطارية ذات أشكال خاصة للاختيار من بينها، وتأتي في مجموعة متنوعة من الأحجام والأشكال والقدرات.
بطاريات ليثيوم 18650 ذات درجة حرارة منخفضة
بطاريات الليثيوم 18650 ذات درجة الحرارة المنخفضة تكون أسطوانية الشكل ذات غلاف فولاذي وحجم ثابت. نظرًا لأن الإلكتروليتات سائلة، فإن أداء تفريغ البطارية يختلف بشكل كبير عند درجات الحرارة المنخفضة. نطاق الاستخدام أيضًا صغير نسبيًا نظرًا للأداء والحجم الثابتين، لكن تكاليف إنتاجه وتصنيعه أقل نسبيًا من بطاريات بوليمر الليثيوم أيون الأخرى ذات درجة الحرارة المنخفضة.
بطاريات ليثيوم أيون فوسفات منخفضة الحرارة (LiFePO4).
بطاريات ليثيوم أيون الفوسفات ذات درجة الحرارة المنخفضة لها شكلان: أحدهما عبارة عن علبة فولاذية، والتي تستخدم في الغالب في بطاريات الطاقة الجديدة بينما الآخر عبارة عن بطارية ليثيوم فوسفات الحديد اللينة التي يمكن مقارنة أدائها ببطاريات LiPo الأخرى.
تكنولوجيا بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد لا يمكن مقارنتها بالبطاريتين الأخريين ذات درجة الحرارة المنخفضة، ومتطلبات الإنتاج والتصنيع مرتفعة.
تضمن بطاريات LiFePO4 ذات درجة الحرارة المنخفضة من LARGE أداءً رائعًا للتفريغ في درجات الحرارة المنخفضة من خلال إضافة مواد وظيفية في الإلكتروليتات، بالإضافة إلى التكنولوجيا الممتازة التي تم تطويرها بمرور الوقت. تيار التفريغ عند 0.2 درجة مئوية يزيد عن 85% من سعته الأولية عند -20 درجة مئوية، عند 85% عند -30 درجة مئوية، وحوالي 55% عند -40 درجة مئوية.
ما هي العوامل التي تؤثر على بطاريات الليثيوم أيون ذات درجة الحرارة المنخفضة؟
المذيبات ذات درجة انصهار عالية
بسبب وجود مذيبات ذات نقطة انصهار عالية في خليط الإلكتروليتات، ترتفع لزوجة الإلكتروليتات في درجات الحرارة المنخفضة. عندما تنفصل الإلكتروليتات عند درجات حرارة منخفضة، يحدث انخفاض في معدل نقل أيونات الليثيوم
ستة أغشية
في ظل درجات الحرارة المنخفضة، سوف يتكاثف غشاء SEI للأقطاب الكهربائية السالبة، وسوف ترتفع مقاومته، مما يؤدي إلى انخفاض معدل توصيل أيونات الليثيوم. في النهاية، عندما يتم شحن بطاريات LiPo وتفريغها في درجات حرارة منخفضة، سيتشكل استقطاب يقلل من كفاءة الشحن والتفريغ.
هيكل الأنود
يحد الهيكل ثلاثي الأبعاد لمادة الأنود من معدل انتشار أيونات الليثيوم، خاصة في درجات الحرارة المنخفضة. يمكن أن تصل قدرة تفريغ بطاريات LiFePo4 عند -20 درجة مئوية إلى 67.38% فقط من سعتها الأولية عند درجة حرارة الغرفة، في حين أن البطاريات الثلاثية المصنوعة من النيكل والكوبالت والمنغنيز قادرة على الوصول إلى 70.1%. يمكن أن تصل قدرة تفريغ بطاريات حمض الليثيوم المنغنيز عند -20 درجة مئوية إلى 83% من سعتها الأولية في درجة حرارة الغرفة.
