눈 깜짝할 사이에 날씨가 다시 추워졌습니다. 북쪽은 실내에 난방이 되긴 하지만 너무 더워서 매일 아이스크림을 먹고 싶은데, 밖에 나가면 40도 정도의 기온차가 있어서 아직은 좀 무섭습니다.
주머니에 있는 스마트폰이 정말 '스마트폰'이라면 밖에 나가서 차가워지는 것을 원하지 않을 것입니다. 왜? 왜냐하면 이 시즌에는 휴대폰의 '생명 바' 파워가 항상 놀라운 속도로 떨어지기 때문입니다.
이번 시즌에는 배터리 수명이 대폭 할인됩니다. 북부 겨울에는 전기 자동차의 주행 거리가 여름에 비해 30% 미만으로 줄어들 수 있습니다.
인터넷에는 겨울에 긴급한 일로 나가야 한다는 생생한 설명이 있습니다. 전화기를 집어들고 보니 배터리가 아직 50+개 남아 있습니다. 나는 자신감을 갖고 외출한다. 목적지에 도착하면 휴대폰을 집어들는데 방금 전까지 녹색이었던 배터리 아이콘이 언제 바뀌었는지 알 수 없다. 20% 빨간색이 되었습니다. 놀라서 쳐다보니 눈앞이 1%로 변합니다. 놀라서 휴대폰에 숨을 불어넣고 손을 비비면서도 휴대폰이 점점 차가워지는 것을 막지 못하셨는데...
저온으로 인한 몇 가지 주요 문제
뭐가 문제 야? 온도가 너무 낮아 배터리가 "내부적으로 소모"된 것으로 나타났습니다.
내부 배터리 소모 원인을 알아보기 전에 먼저 배터리 작동 방식을 이해해 보겠습니다.
배터리는 주로 음극(주로 흑연이 음극으로 사용됨), 양극(예: 인산철리튬이 사용됨), 분리막(리튬 이온은 통과할 수 있지만 전자는 통과할 수 없음) 및 배터리의 주요 구성 요소로 구성됩니다. 포장.
리튬이온 배터리가 충전되면 리튬이온은 양극의 인산철리튬에서 방출되어 전해액 속에서 음극으로 이동하며 흑연에 매립된다. 음극의 흑연은 양극에서 흐르는 리튬 이온과 와이어를 통해 이동하는 전자를 흡수합니다. 방전이 진행되는 동안 흑연에 저장된 리튬이온은 다시 빠져나와 전해질을 거쳐 분리막을 통과한 후 양극으로 되돌아갑니다. 전자는 분리막을 통과할 수 없으며 외부 전선에서 양극으로만 돌아갈 수 있습니다. 이 동작은 전선에 전류를 생성하여 전기 제품이 작동하게 합니다.
저온은 리튬 이온 배터리의 작동에 어떤 영향을 줍니까? 배터리의 재료와 작동 프로세스는 저온 환경의 영향을 받습니다. 겨울철에 외부 요소에 너무 오랫동안 노출된 손가락이 유연성을 잃게 되는 것처럼 배터리 소재도 마찬가지입니다. 저온 환경에서는 이온이 빠져나와 물질에 묻히기가 더 어려워지고 막을 통과하기가 더 어려워지며 이온의 이동 속도도 감소됩니다.
저온 방전 중에는 리튬 이온이 양극 전극 물질에 매립되는 속도가 느려집니다. 전면의 리튬 이온은 전면의 리튬 이온이 재료에 내장될 시간을 갖기 전에 도착합니다. 리튬 이온이 막히기 시작하고 다량의 리튬 이온이 전극 재료 표면에 축적되어 보호층 생성이 가속화됩니다(업계에서는 SEI 필름이라고 하며, 이 필름은 리튬 이온의 삽입 속도를 늦춥니다). 전극에). 이런 식으로 임베딩은 훨씬 더 어렵습니다. 거시적 징후는 배터리의 내부 저항이 증가하고 배터리가 "내부적으로 소비"되기 시작하며 외부로 출력되는 전력이 작아지는 것입니다.
저온 충전 중에는 리튬 이온이 흑연 음극 쪽으로 이동하지만, 흑연에 리튬 이온이 박혀 있는 속도도 느려지는 반면, 전자는 도선을 통해 행복하게 음극에 도달할 수 있다. 전자가 음극 표면에서 리튬 이온을 만나면 금속 리튬이 생성되어 리튬 수상돌기가 형성됩니다. 리튬 덴드라이트가 성장하면 분리막을 뚫고 배터리가 단락되거나 오작동할 수 있습니다.
내부 예열
이 기술적 경로를 내부 예열이라고 합니다. 배터리를 만들 때 제조업체에서는 배터리 구조에 얇은 니켈 호일 조각을 추가하고 이를 전기 절연 폴리머로 덮습니다(얇은 니켈 호일이 배터리를 단락시키는 것을 방지하기 위해). 배터리 온도가 너무 낮아지면 컨트롤러는 배터리를 통해 전류를 강제합니다.니켈 호일, 많은 양의 열에너지를 발생시켜 배터리 소재를 빠르게 가열합니다. 배터리는 항상 비교적 양호한 작동 온도 범위 내에서 방전되도록 하십시오.
저온에서 충전하려는 경우 충전 장비는 먼저 저전력으로 배터리를 충전하고, 충전 중에 배터리 자체에서 발생하는 열을 사용하여 배터리를 예열한 후 배터리 온도가 적절한 범위로 올라갈 때까지 기다렸다가 고속 충전을 수행합니다. 전원 고속 충전.
조항 3: 외부 가열. 배터리에 예열 장비를 추가할 수 있습니다(히터, 전기로 제공 등).
배터리는 먼저 예열 장치에 저전력 전력을 공급합니다. 예열 장치는 열을 발생시켜 배터리 온도를 상승시킵니다. 적절한 작동 온도에 도달하면 배터리는 정상 작동 상태로 들어갑니다. 일부 전기 자동차에는 배터리 예열 기능이 장착되어 있습니다. 겨울에는 차량을 정상적인 작동 상태로 만들기 위해 차량을 사용하기 전에 배터리를 예열해야 합니다.
