Ühe silmapilguga on ilmad taas külmaks läinud. Kuigi põhjas on siseruumides küte, on nii soe, et tahaks iga päev jäätist süüa, aga välja minnes seisan silmitsi umbes 40 kraadise temperatuuride vahega, mis on ikka natuke hirmutav.
Kui taskus olev nutitelefon on tõesti "nutitelefon", siis ei taha see välja minna ega külmetada. miks? Sest mobiiltelefonide "eluriba" võimsus langeb sel hooajal alati murettekitava kiirusega.
Sel hooajal on üks asi kõvasti alla hinnatud – aku kestvus. Elektrisõidukite sõiduulatus võib põhjatalvel olla vaid alla 30% soodsam kui suvel.
Internetis on elav kirjeldus: pean talvel kiireloomuliste asjadega välja minema. Võtan telefoni ja näen, et mul on veel 50+ akut alles. Ma lähen enesekindlalt välja. Sihtpunkti jõudes haaran telefoni ja ma ei tea, millal akuikoon, mis just praegu oli roheline, muutunud on. Sai 20% punaseks. Vaatate üllatunult ja see muutub teie ees 1%-ks. Sa olid šokis, hingates telefoni sisse ja hõõrudes käsi, kuid sa ei suutnud siiski takistada telefoni külmemaks muutumist...
Mitu suurt väljakutset, mis on põhjustatud madalast temperatuurist
Mis on probleemiks? Selgus, et temperatuur oli liiga madal ja aku oli "sisemiselt kulunud".
Enne aku sisetarbimise põhjuste uurimist mõistkem kõigepealt, kuidas aku töötab.
Akul on peamiselt järgmised põhikomponendid: negatiivne elektrood (enamasti kasutatakse negatiivse elektroodina grafiiti), positiivne elektrood (näiteks liitiumraudfosfaat), separaator (liitiumioonid võivad läbida, kuid elektronid mitte) ja aku. ümbris.
Liitiumioonaku laadimisel eralduvad liitiumioonid positiivse elektroodi liitiumraudfosfaadist, liiguvad elektrolüüdi lahuses negatiivsele elektroodile ja kinnituvad grafiiti. Negatiivses elektroodis olev grafiit neelab positiivselt elektroodilt jooksvad liitiumioonid ja läbi juhtme liikuvad elektronid. Tühjenemise ajal väljuvad grafiidis salvestunud liitiumioonid uuesti, läbivad separaatori läbi elektrolüüdi ja naasevad positiivsele elektroodile. Elektronid ei saa separaatorit läbida ja saavad positiivsele elektroodile tagasi pöörduda ainult välisjuhtmest. See toiming tekitab juhtmes voolu, mis paneb elektriseadme tööle.
Kuidas mõjutavad madalad temperatuurid liitium-ioonakude tööd? Madala temperatuuriga keskkond mõjutab aku materjale ja tööprotsesse. Nii nagu sõrmed, mis on talvel elementide käes liiga kaua kokku puutunud, muutuvad vähem painduvaks, võivad ka akus olevad materjalid muutuda vähem painduvaks. Madala temperatuuriga keskkonnas on ioonidel raskem välja pääseda ja materjalidesse kinnituda ning membraani läbimine muutub raskemaks, samuti väheneb ioonide liikumiskiirus.
Madala temperatuuri tühjenemise ajal aeglustub liitiumioonide katoodi elektroodi materjali sisestamise kiirus. Ees olevad liitiumioonid jõuavad kohale enne, kui esiosa liitiumioonid jõuavad materjali sisse põimida. Liitiumioonid hakkavad kinni kiiluma ja elektroodi materjali pinnale koguneb suur hulk liitiumioone, mis kiirendab passiveerimiskihi teket (tööstuses nimetatakse seda SEI-kileks, see kile aeglustab liitiumioonide sisestamist elektroodi). Sel viisil on manustamine veelgi keerulisem. Makroskoopiline ilming seisneb selles, et aku sisemine takistus suureneb, aku hakkab "sisemiselt tarbima" ja väljundvõimsus väljapoole väheneb.
Madala temperatuuriga laadimise ajal migreeruvad liitiumioonid grafiidi negatiivse elektroodi poole, kuid ka liitiumioonide grafiiti kinnitumise kiirus aeglustub, samal ajal kui elektronid võivad juhtme kaudu õnnelikult negatiivse elektroodini jõuda. Kui elektronid puutuvad kokku liitiumioonidega negatiivse elektroodi pinnal, tekib liitiumdendriitide moodustamiseks metalliline liitium. Kui liitiumdendriidid kasvavad, läbistavad nad separaatori, põhjustades aku lühise ja talitlushäireid.
Sisemine eelsoojendus
Seda tehnilist teed nimetatakse sisemiseks eelsoojenduseks. Aku valmistamisel lisab tootja aku konstruktsioonile õhukese nikkelfooliumi tüki ja katab selle elektrit isoleeriva polümeeriga (et vältida õhukese nikkelfoolium aku lühistamist). Kui aku temperatuur muutub liiga madalaks, sunnib kontroller voolu läbi akunikli foolium, tekitades suurel hulgal soojusenergiat aku materjali kiireks soojendamiseks. Laske akul alati tühjeneda suhteliselt heas töötemperatuuri vahemikus.
Kui soovite laadida madalatel temperatuuridel, laadib laadimisseade esmalt akut madala võimsusega, kasutab aku enda poolt laadimise ajal tekkivat soojust aku eelsoojendamiseks ja oodake, kuni aku temperatuur tõuseb sobivasse vahemikku, enne kui teostate kõrget laadimist. võimsusega kiirlaadimine.
Artikkel 3: Välisküte. Saate akule lisada eelsoojendusseadmeid (nt küttekehasid ja elektriahju).
Aku varustab esmalt eelsoojendusseadet väikese võimsusega. Eelsoojendusseade tekitab soojust ja põhjustab aku temperatuuri tõusu. Pärast sobiva töötemperatuuri saavutamist lülitub aku normaalsesse tööolekusse. Mõned elektriautod on varustatud aku eelsoojendusfunktsiooniga. Talvel tuleb enne auto kasutamist akut eelsoojendada, et auto normaalsesse töökorda seada.
