Правильно ли продлить срок службы батареи за счет снижения температуры окружающей среды?

Аккумулятор может работать в широком диапазоне температур, но это не позволяет заряжать аккумулятор в условиях высоких температур. Процесс зарядки более деликатный, чем процесс разрядки, поэтому необходимо соблюдать крайнюю осторожность. Экстремальный холод и высокая температура снижают прием заряда, поэтому перед зарядкой необходимо отрегулировать температуру аккумулятора до умеренной.

Предел быстрой зарядки для большинства аккумуляторов составляет от 5°C до 45°C; для достижения наилучших результатов рассмотрите возможность сузить диапазон температур до 10–30 °C, поскольку при зарядке аккумуляторов на основе никеля при температуре ниже 5 °C способность кислорода и водорода к рекомбинации снижается. Если скорость зарядки слишком высока, в аккумуляторе будет расти давление, что может привести к истощению. При зарядке ниже точки замерзания уменьшите зарядный ток всех никелевых аккумуляторов до 0.1°C.

Для быстрой зарядки при любых температурах в некоторые промышленные аккумуляторы добавляют теплоизоляционный слой, чтобы нагреть аккумулятор до приемлемой температуры. Другие зарядные устройства подстраивают скорость зарядки под текущую температуру. Поэтому конечному пользователю рекомендуется заряжать аккумулятор только при комнатной температуре.

Как показывают стартерные аккумуляторы в наших автомобилях, свинцово-кислотные устойчивы к экстремальным температурам. Одной из причин такой толерантности является их медленное действие. Рекомендуемая скорость зарядки при низкой температуре составляет 0.3 °C, что почти соответствует нормальным условиям. При комфортной температуре 20 °C накачивание начинается с зарядного напряжения 2.415 В/ячейка. Когда она достигает –20 °C, порог дефляции повышается до 2.97 В/ячейка.

Свинцово-кислотные аккумуляторы заряжаются постоянным током до установленного напряжения, которое обычно составляет 2.40 В на аккумулятор при температуре окружающей среды. Это напряжение регулируется температурой и устанавливается выше, когда холодно, и ниже, когда жарко. На рис. 1 показаны рекомендуемые настройки для большинства свинцово-кислотных аккумуляторов.

Замерзание свинцово-кислотного аккумулятора может привести к необратимому повреждению. Всегда держите батарею полностью заряженной, потому что в разряженном состоянии электролит больше похож на воду, чем при полной зарядке и замерзает раньше. Аккумулятор, наполненный свинцово-кислотным аккумулятором, может легко разорвать корпус, что может привести к утечке, если он замерзнет. Запечатанный свинцово-кислотный мешок теряет свою эффективность, и его можно использовать только в течение нескольких циклов, прежде чем он исчезнет и его необходимо будет заменить.

Литий-ион можно быстро заряжать при температуре от 5°C до 45°C. При ней ниже 5°С следует уменьшить зарядный ток, а из-за снижения скорости диффузии на аноде зарядка при температуре замерзания не допускается. В процессе зарядки внутреннее сопротивление батареи вызовет небольшое повышение температуры, компенсируя тем самым часть холода. В холода внутреннее сопротивление всех аккумуляторов увеличивается, что значительно увеличивает время зарядки.

Многие пользователи аккумуляторов не знают, что литий-ионные аккумуляторы потребительского класса нельзя заряжать при температуре ниже 0°C. Несмотря на то, что аккумулятор заряжается нормально, во время вторичной заморозки на аноде образуется покрытие из металлического лития. Это постоянно и не может быть удалено через цикл. При воздействии вибрации или других стрессовых условий литиевые батареи более подвержены выходу из строя.

Достигнут прогресс в зарядке ионов лития при отрицательных температурах. Большинство литий-ионных аккумуляторов действительно можно заряжать, но только при очень малых токах. Однако некоторые специальные ионы лития можно заряжать до –10°C при пониженной температуре.

Тепло — злейший враг аккумуляторов, в том числе свинцово-кислотных. Говорят, что добавление температурной компенсации к свинцово-кислотному зарядному устройству для адаптации к изменениям температуры может продлить срок службы батареи до 15%. Аккумуляторы на основе никеля, заряжаемые при высоких температурах, снижают производство кислорода, тем самым уменьшая прием заряда. Нагрев может обмануть зарядное устройство, заставив его думать, что батарея заряжена не полностью.

Ионы лития хорошо работают при высоких температурах, но длительное воздействие тепла сокращает срок их службы. При зарядке и разрядке при высоких температурах выделяется газ, который может привести к выделению газа из цилиндрической батареи и вздутию карманной батареи. Многие зарядные устройства запрещают зарядку при температуре выше 50°C.

Таким образом, для производителей аккумуляторов зарядка аккумуляторов и тестирование использования играют важную роль в производственном процессе, поскольку это полностью влияет на их репутацию после того, как продукт будет выпущен на рынок. Для имитации температуры тестовой среды требуется хорошая система контроля температуры. Специально для этой области разработано испытательное охлаждающее устройство ЛНЭЯ серии KRY. Диапазон регулирования температуры составляет от -40°C до 100°C. Охлаждающее устройство проходит определенную температуру во время теста производителя батареи. Кривая и запись изменений температуры, поддержка одного KRY для подключения к нескольким испытательным оборудованиям.