आपकी लिथियम बैटरी सर्दियों में खराब प्रदर्शन क्यों करती है? लिथियम बैटरी के प्रदर्शन पर ठंड के मौसम के प्रभाव का गहराई से विश्लेषण।

जब सर्दी आती है, तो बहुत से लोग पाते हैं कि उनके फोन की बैटरी सामान्य से दोगुनी तेजी से खत्म होती है, हीटर चालू होने पर उनके इलेक्ट्रिक वाहनों की रेंज काफी कम हो जाती है, और बाहरी ऊर्जा भंडारण उपकरण कम कुशल हो जाते हैं। ऐसा इसलिए नहीं है क्योंकि आपके उपकरण टूटे हुए हैं; बल्कि, एक स्पष्ट विद्युत रसायन सिद्धांत इस सब को नियंत्रित करता है।

दिलचस्प बात यह है कि कई उपयोगकर्ताओं की पहली प्रतिक्रिया होती है "बैटरी पुरानी है"-लेकिन यह जरूरी नहीं कि सच हो। कम तापमान पर क्षमता हानि का अधिकांश हिस्सा अस्थायी और प्रतिवर्ती होता है। एक बार जब आप सिद्धांत को समझ लेते हैं, तो समाधान वास्तव में जटिल नहीं होता है।

यह आलेख उन मुख्य तंत्रों को व्यवस्थित रूप से तोड़ देगा जिनके द्वारा ठंड का मौसम लिथियम बैटरी के प्रदर्शन को प्रभावित करता है, विभिन्न रासायनिक प्रणालियों की मात्रात्मक डेटा और क्षैतिज तुलना प्रदान करेगा, और उपयोगकर्ताओं और डिजाइनरों के लिए व्यावहारिक सुझाव प्रदान करेगा।

1. लिथियम बैटरी पर ठंड के मौसम का प्रभाव: क्या हुआ?

पहले घटना का वर्णन करें, फिर कारण स्पष्ट करें।

कम तापमान वाले वातावरण में, लिथियम आयन बैटरियों के सबसे विशिष्ट प्रभाव हैं: उपयोग करने योग्य क्षमता में कमी, आंतरिक प्रतिरोध में उल्लेखनीय वृद्धि, और कम चार्जिंग और डिस्चार्जिंग दक्षता। विशेष रूप से, उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से, यह इस प्रकार प्रकट होता है: बैटरी प्रतिशत तेजी से गिरना (50% से 20%), उपकरण अचानक बंद हो जाते हैं लेकिन प्लग इन करने पर पावर दिखाते हैं, और उच्च - पावर उपयोग के दौरान अपर्याप्त वोल्टेज।

लेड {{0}एसिड बैटरियों की तुलना में, लिथियम {{1}आयन बैटरियों को कम तापमान पर सापेक्षिक लाभ होता है {{2}लेड {{3}एसिड बैटरियां अत्यधिक ठंड में अधिक गंभीर प्रदर्शन गिरावट का अनुभव करती हैं, अक्सर स्थायी जीवनकाल के नुकसान के साथ। हालाँकि, "अपेक्षाकृत बेहतर" का मतलब "कोई समस्या नहीं" नहीं है, और कम तापमान पर लिथियम बैटरियों को जिन चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, उन्हें नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।

मुख्य परिवर्तनों को तीन बिंदुओं में संक्षेपित किया जा सकता है:

डिस्चार्ज के दौरान, वास्तविक उपयोग योग्य ऊर्जा कम हो जाती है।

चार्जिंग के दौरान बैटरी की विद्युत ऊर्जा ग्रहण करने की क्षमता कम हो जाती है।

उच्च धारा का उपयोग करते समय, वोल्टेज अधिक तेज़ी से गिरता है, जिससे उपकरण के लिए सुरक्षा शटडाउन ट्रिगर करना आसान हो जाता है।

अच्छी खबर यह है कि इनमें से अधिकांश परिवर्तन प्रतिवर्ती हैं। एक बार तापमान बढ़ने के बाद, क्षमता आमतौर पर काफी हद तक ठीक हो जाती है - बशर्ते कि आपने इसे कम तापमान पर जबरदस्ती चार्ज न किया हो।

2. सर्दियों में लिथियम बैटरी की क्षमता क्यों कम हो जाती है? वैज्ञानिक व्याख्या.

कम तापमान का प्रभाव लिथियम आयन बैटरियों की संपूर्ण विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया श्रृंखला में व्याप्त हो जाता है। आइए इसे परत दर परत तोड़ें:

① लिथियम आयन "अब हिल नहीं सकते" - इलेक्ट्रोलाइट चिपचिपाहट बढ़ जाती है

लिथियम बैटरी के अंदर, लिथियम आयनों को सकारात्मक इलेक्ट्रोड से नकारात्मक इलेक्ट्रोड (चार्जिंग) या इसके विपरीत (डिस्चार्जिंग) तक ऊर्जा पहुंचाने के लिए तरल इलेक्ट्रोलाइट में आगे और पीछे शटल करने की आवश्यकता होती है। कम तापमान पर, इलेक्ट्रोलाइट गाढ़ा हो जाता है, जिससे लिथियम आयनों की प्रसार दर काफी कम हो जाती है। आप इसे पानी के बजाय सिरप में तैरने के समान सोच सकते हैं - दक्षता स्वाभाविक रूप से बहुत कम है।

आयन जितनी धीमी गति से इलेक्ट्रोड सतह तक पहुंचते हैं, उतनी ही अधिक संपूर्ण विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया "अटक" जाती है।

② इलेक्ट्रोड सामग्री "हिलना नहीं चाहती" {{0}प्रतिक्रिया गतिकी बिगड़ जाती है।

कम तापमान पर, कैथोड सामग्री (जैसे एनएमसी टर्नरी लिथियम या एलएफपी लिथियम आयरन फॉस्फेट) और एनोड सामग्री (आमतौर पर ग्रेफाइट) में लिथियम आयन सम्मिलन और निष्कर्षण की गतिशीलता काफी धीमी हो जाती है। सीधे शब्दों में कहें तो इलेक्ट्रोड सामग्री कम तापमान पर "सुस्त" होती है, जिससे प्रभावी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेने वाले लिथियम आयनों की संख्या कम हो जाती है, जिससे कम ऊर्जा निकलती है।

③ आंतरिक प्रतिरोध "उछालता है" - तिगुना प्रतिरोध आरोपित

कम तापमान एक साथ तीन प्रकार के प्रतिरोध को बढ़ाता है:

इलेक्ट्रोलाइट चालकता कम हो जाती है (इसकी चालकता बिगड़ जाती है)।

इंटरफेशियल चार्ज ट्रांसफर प्रतिरोध में वृद्धि (लिथियम आयनों के लिए इलेक्ट्रोड सतह पर "चढ़ना" अधिक कठिन हो गया)

एसईआई फिल्म (सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस फिल्म) की प्रतिबाधा बढ़ जाती है (नकारात्मक इलेक्ट्रोड सुरक्षात्मक परत की आयन - संचालन क्षमता कम तापमान पर कम हो जाती है)।

इन तीन प्रतिरोधों के संयुक्त प्रभाव से बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। उच्च आंतरिक प्रतिरोध के परिणामस्वरूप डिस्चार्ज के दौरान कम प्रभावी वोल्टेज होता है, जिससे गर्मी के रूप में ऊर्जा की हानि होती है, जिससे वास्तविक उपयोग योग्य ऊर्जा कम हो जाती है।

④ सबसे खतरनाक स्थिति - कम तापमान चार्जिंग के कारण लिथियम जमाव

यह सबसे चिंताजनक पहलू है. कम तापमान चार्जिंग के दौरान, लिथियम आयनों को समय पर ग्रेफाइट एनोड में नहीं डाला जा सकता है, और धातु लिथियम के रूप में एनोड सतह पर अवक्षेपित हो जाएगा, जिससे लिथियम कोटिंग बन जाएगी, जो गंभीर मामलों में लिथियम डेंड्राइट में विकसित हो सकती है।

लिथियम डेन्ड्राइट के खतरे हैं: अपरिवर्तनीय क्षमता हानि; आंतरिक प्रतिरोध में और वृद्धि; सबसे गंभीर मामलों में, डेन्ड्राइट विभाजक को छेद सकते हैं, जिससे शॉर्ट सर्किट या थर्मल भगोड़ा भी हो सकता है।

इसलिए, बिना किसी अपवाद के 0 डिग्री से नीचे चार्ज करना पूर्णतया वर्जित है।

3. सर्दियों में लिथियम बैटरी की क्षमता कितनी कम हो जाती है?

क्षमता हानि की मात्रा तापमान, डिस्चार्ज करंट, बैटरी रसायन विज्ञान और बैटरी की पुरानी स्थिति पर निर्भर करती है। निम्नलिखित डेटा एनआरईएल परीक्षण रिपोर्ट और इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए एएए के शीतकालीन रेंज अध्ययन पर आधारित है:

इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए, एएए की 2023 शीतकालीन परीक्षण रिपोर्ट से पता चलता है कि -7 डिग्री के वातावरण में, औसत ड्राइविंग रेंज (बिना हीटिंग के) लगभग 12% कम हो जाती है, जबकि हीटिंग चालू होने पर, कमी लगभग 41% तक बढ़ जाती है। यह इंगित करता है कि जबकि बैटरी की क्षमता में कमी आंशिक रूप से बैटरी के कारण ही होती है, अतिरिक्त भार जैसे हीटिंग, डीफ़्रॉस्टिंग और केबिन हीटिंग सर्दियों में ड्राइविंग रेंज में महत्वपूर्ण कमी का मुख्य कारण हैं।

दो महत्वपूर्ण अनुस्मारक:

डिवाइस द्वारा प्रदर्शित बैटरी प्रतिशत अक्सर कम तापमान पर बढ़ जाता है, और वास्तविक उपयोग योग्य ऊर्जा प्रदर्शित मूल्य से कम होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बीएमएस (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) कमरे के तापमान पर कैलिब्रेट होने के बाद कम तापमान की स्थिति को सटीक रूप से प्रतिबिंबित नहीं कर सकता है।

कम तापमान के डिस्चार्ज के कारण होने वाली क्षमता हानि की भरपाई आमतौर पर तापमान बढ़ने के बाद की जा सकती है; हालाँकि, कम तापमान चार्जिंग के कारण लिथियम जमाव से होने वाली क्षति स्थायी है।

4. किस प्रकार की लिथियम बैटरी ठंड के मौसम में बेहतर प्रदर्शन करती है?

यह मुद्दा वास्तव में उद्योग के भीतर काफी विवादास्पद है, और इसका कोई आसान तरीका नहीं है "जो निश्चित रूप से बेहतर है।" ऐसे बहुत से चर हैं जो निम्न तापमान प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं, और रासायनिक नाम केवल एक पहलू हैं।

एनएमसी टर्नरी लिथियम बनाम एलएफपी लिथियम आयरन फॉस्फेट

कम तापमान पर दोनों की तुलना के संबंध में उद्योग में आम दृष्टिकोण यह है:

एनएमसी (टर्नरी लिथियम): मध्यम निम्न तापमान (लगभग -10 डिग्री) पर, इसमें अपेक्षाकृत अच्छा ऊर्जा घनत्व और क्षमता प्रतिधारण होता है, यही एक कारण है कि अधिकांश उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और शुरुआती इलेक्ट्रिक वाहनों ने एनएमसी को चुना।

एलएफपी (लिथियम आयरन फॉस्फेट): कमरे के तापमान पर इसका चक्र जीवन और सुरक्षा बेहतर है, लेकिन मानक फॉर्मूलेशन की क्षमता का क्षय बेहद कम तापमान ({2}}20 डिग्री से नीचे) पर अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है। हालाँकि, हाल के वर्षों में, BYD और CATL जैसे निर्माताओं ने LFP के कम तापमान वाले प्रदर्शन के लिए बहुत सारे फॉर्मूलेशन अनुकूलन किए हैं, और अंतर कम हो रहा है।

यह ध्यान देने योग्य है कि, एक ही रासायनिक प्रणाली के भीतर, विभिन्न निर्माताओं के बीच फॉर्मूलेशन में अंतर विभिन्न रासायनिक प्रणालियों के बीच के अंतर से कहीं अधिक हो सकता है। खरीदारी करते समय, निर्माता द्वारा प्रकाशित निम्न तापमान डिस्चार्ज कर्व (-20 डिग्री पर डिस्चार्ज क्षमता प्रतिधारण दर) और न्यूनतम चार्जिंग तापमान सीमा को देखने को प्राथमिकता दें, जो केवल "एनएमसी या एलएफपी" को देखने से अधिक मूल्यवान है।

कम -तापमान अनुकूलित फॉर्मूलेशन: वास्तविक विभेदक

कुछ बैटरी निर्माता जो कम तापमान वाले अनुप्रयोगों पर ध्यान केंद्रित करते हैं वे इन्हें अपनाएंगे:

कम -चिपचिपाहट वाले कार्बनिक विलायक इलेक्ट्रोलाइट्स (जैसे कि ईथर सॉल्वैंट्स युक्त फॉर्मूलेशन)।

विशेष एसईआई फिल्म बनाने वाले एडिटिव्स कम तापमान वाले इंटरफ़ेस गुणों में सुधार करते हैं

पतली इलेक्ट्रोड कोटिंग लिथियम आयन प्रसार पथ को छोटा कर देती है।

ये फॉर्मूलेशन सुधार विशेष रूप से अत्यधिक ठंडी स्थितियों (-30 डिग्री से नीचे) में प्रभावी होते हैं, लेकिन अक्सर कमरे के तापमान के कुछ ऊर्जा घनत्व के त्याग की कीमत पर आते हैं।

बिल्ट-इन हीटिंग के साथ बैटरी पैक: सबसे तत्काल प्रभाव।

रासायनिक संरचना के बावजूद, एकीकृत प्रीहीटिंग और अच्छे थर्मल इन्सुलेशन संरचनाओं वाले बैटरी पैक ठंडे वातावरण में नंगे कोशिकाओं की तुलना में कहीं बेहतर प्रदर्शन करते हैं। यह वर्तमान में इलेक्ट्रिक वाहनों और बाहरी ऊर्जा भंडारण उपकरणों के बीच शीतकालीन प्रदर्शन में अंतर का सबसे निर्णायक कारक है, जिस पर बाद में डिज़ाइन अनुभाग में विस्तार से चर्चा की जाएगी।

5. सर्दियों में लिथियम बैटरी का प्रदर्शन कैसे सुधारें?

बैटरी स्वास्थ्य के महत्व के क्रम में निम्नलिखित अनुशंसाएँ सूचीबद्ध हैं। पहले दो निचले स्तर के सिद्धांत हैं, और बाद वाले प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए हैं:

पहला नियम: कभी भी 0 डिग्री से नीचे चार्ज न करें

ये कोई सुझाव नहीं बल्कि एक सिद्धांत है. कम तापमान वाली चार्जिंग लिथियम जमाव का प्रत्यक्ष कारण है, और इसके परिणामस्वरूप होने वाली क्षति अपरिवर्तनीय है। यदि आपके उपकरण की बिजली कम तापमान वाले बाहरी वातावरण में खत्म हो जाती है, तो उसे चार्ज करने के लिए कनेक्ट करने से पहले कम से कम 30 मिनट के लिए कमरे के तापमान पर वापस लाएँ।

दूसरा बिंदु: उपयोग से पहले पहले से गरम कर लें, उपयोग के बाद गर्माहट बरकरार रखें

उपकरण जो प्रीहीटिंग का समर्थन करते हैं (अधिकांश आधुनिक इलेक्ट्रिक वाहनों में यह सुविधा होती है): बैटरी को बंद करने से पहले घर के अंदर या ऐप के माध्यम से प्रीहीट करने से यह उपयोग से पहले उच्च तापमान तक पहुंच सकता है, जिससे डिस्चार्ज क्षमता और चार्जिंग स्वीकृति में काफी सुधार हो सकता है।

बिना प्रीहीटिंग फ़ंक्शन वाले उपकरणों (मोबाइल फोन, फ्लैशलाइट, ड्रोन आदि) के लिए: उपयोग से पहले उन्हें एक आंतरिक जेब या इंसुलेटेड बैग में गर्म करें; असर तुरंत दिखेगा.

अनुच्छेद 3: अत्यधिक ठंडे वातावरण में उच्च धारा प्रवाह को नियंत्रित करना

कम तापमान पर उच्च धारा डिस्चार्ज (जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों का तेज़ त्वरण या ड्रोन का टेकऑफ़) आंतरिक प्रतिरोध के कारण अधिक गंभीर वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप न केवल कम दक्षता होती है, बल्कि डिस्चार्ज सुरक्षा को ट्रिगर करने की भी संभावना होती है। सर्दियों में धीरे से गाड़ी चलाने से बैटरी के प्रदर्शन में सुधार होगा।

अनुच्छेद 4: उचित भंडारण

वे बैटरियाँ जिनका उपयोग लंबे समय (2 सप्ताह से अधिक) से नहीं किया गया है:

भंडारण तापमान: 10 डिग्री -25 डिग्री, सूखा और प्रकाश से सुरक्षित।

शेष चार्ज: इसे 30% और 60% के बीच रखें (इसे आंशिक रूप से चार्ज करके सकारात्मक टर्मिनल को नुकसान पहुंचाने से बचाने के लिए, और इसे कम चार्ज छोड़कर नकारात्मक टर्मिनल को नुकसान पहुंचाने से बचाने के लिए)।

हर 1-2 महीने में बैटरी की स्थिति जांचें और इसे उपरोक्त सीमा तक पुनः भरें।

अनुच्छेद 5: सर्दियों में इलेक्ट्रिक वाहन ऊर्जा खपत के प्रबंधन के लिए युक्तियाँ

सर्दियों में गाड़ी चलाने की मुख्य दुविधा यह है कि हीटर बहुत अधिक बिजली की खपत करता है, लेकिन इसके बिना बहुत ठंड होती है। यहां कुछ समझौते दिए गए हैं:

गर्म सीटों और स्टीयरिंग व्हील के उपयोग को प्राथमिकता दें; इन स्थानीय हीटिंग प्रणालियों के लिए केवल कुछ सौ वाट की आवश्यकता होती है, जो एयर कंडीशनिंग के हीटिंग की तुलना में बहुत अधिक कुशल है।

प्लग इन होने पर गाड़ी को पहले से गर्म कर लें (बैटरी की खपत किए बिना बाहरी बिजली स्रोत द्वारा गर्म किया जाए)।

पार्किंग करते समय, बैटरी की गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए आश्रय या इनडोर पार्किंग स्थल चुनने का प्रयास करें।

6. हम ठंड के मौसम में अनुप्रयोगों के लिए लिथियम बैटरी पैक कैसे डिज़ाइन करते हैं

निम्नलिखित सामग्री क्रायोजेनिक ऊर्जा भंडारण और इलेक्ट्रिक विशेष वाहन बैटरी पैक परियोजनाओं में हमारी टीम के व्यावहारिक डिजाइन अनुभव पर आधारित है, और उन पेशेवर परिदृश्यों पर लागू होती है जिनके लिए -20 डिग्री से -40 डिग्री पर स्थिर संचालन की आवश्यकता होती है।

थर्मल प्रबंधन प्रणाली (टीएमएस): क्रायोजेनिक डिजाइन का मूल

अत्यधिक ठंडी परिचालन स्थितियों के लिए डिज़ाइन किए गए बैटरी पैक के लिए, थर्मल प्रबंधन एक "वैकल्पिक" सुविधा नहीं है, बल्कि एक "मानक सुविधा" है। हमारे विशिष्ट समाधानों में शामिल हैं:

पीटीसी सेल्फ{0}रेगुलेटिंग हीटिंग फिल्म: पावर घनत्व लगभग 150-300 डब्लू/एम², फायदे में सुरक्षा और विश्वसनीयता के लिए सेल्फ रेगुलेटिंग विशेषताएँ और मध्यम लागत शामिल हैं; -20 डिग्री से 0 डिग्री तक प्रीहीटिंग आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त।

लिक्विड कूलिंग + लिक्विड हीटिंग इंटीग्रेटेड सिस्टम: सर्दियों में हीटिंग और गर्मियों में कूलिंग के लिए एक ही लिक्विड सर्किट का उपयोग किया जाता है। सिस्टम में उच्च स्तर का एकीकरण है, लेकिन लागत और वजन भी अधिक है; संपूर्ण तापमान रेंज में सख्त प्रदर्शन आवश्यकताओं के साथ ऑटोमोटिव श्रेणी की परियोजनाओं के लिए उपयुक्त।

थर्मल इन्सुलेशन सामग्री और कोल्ड ब्रिज नियंत्रण: बाहरी आवरण कम तापीय चालकता वाली सामग्री से बना होता है या एक इन्सुलेशन परत जोड़ी जाती है (जैसे एयरजेल फेल्ट, जिसकी तापीय चालकता 0.015 W/(m·K) जितनी कम हो)। संरचनात्मक डिजाइन में, ठंडे पुल के प्रभावों को रोकने के लिए धातु के हिस्सों को सीधे अंदर और बाहर से चलाने से परहेज किया जाता है जो स्थानीयकृत कम तापमान का कारण बनते हैं।

बीएमएस कम तापमान संरक्षण रणनीति: कठिन तर्क पहले

एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) को कम तापमान के लिए निम्नलिखित कार्य करना चाहिए:

कम तापमान पर चार्जिंग निषिद्ध है: जब सेल का तापमान 5 डिग्री से कम होता है, तो चार्जिंग कमांड पूरी तरह से प्रतिबंधित होते हैं (कॉन्फ़िगर करने योग्य सीमा सेल विनिर्देशों पर निर्भर करती है)।

कम {{0}तापमान करंट {{1}सीमित डिस्चार्ज: जब तापमान -10 डिग्री और 5 डिग्री के बीच होता है, तो अत्यधिक आंतरिक प्रतिरोध के कारण वोल्टेज ड्रॉप सुरक्षा के बार-बार ट्रिगर होने से बचने के लिए अधिकतम डिस्चार्ज करंट रेटेड मूल्य के 30% -50% तक सीमित होता है।

वास्तविक समय पर तापमान की निगरानी: समान तापमान नमूनाकरण सुनिश्चित करने और स्थानीयकृत ओवरकूलिंग को औसत मूल्य से छिपाने से रोकने के लिए प्रत्येक पैकेज कम से कम कई तापमान सेंसर से लैस है।

सेल चयन और सत्यापन

परियोजना की शुरुआत में, हमें सेल आपूर्तिकर्ताओं को -20 डिग्री पर 0.2C डिस्चार्ज के लिए क्षमता प्रतिधारण वक्र प्रदान करने की आवश्यकता होती है, साथ ही -10 डिग्री पर चार्ज स्वीकृति क्षमता पर एक परीक्षण रिपोर्ट भी प्रदान करनी होती है। जो आपूर्तिकर्ता पूर्ण निम्न-तापमान परीक्षण डेटा प्रदान कर सकते हैं, वे आमतौर पर फॉर्मूलेशन और विनिर्माण स्थिरता के मामले में अधिक विश्वसनीय होते हैं।

30 डिग्री (जैसे ध्रुवीय अनुसंधान उपकरण और उच्च ऊंचाई वाले ड्रोन) से नीचे के चरम परिदृश्यों के लिए, मानक लिथियम आयन प्रणाली अब पर्याप्त नहीं है। हम उभरते प्रौद्योगिकी मार्गों जैसे लिथियम मेटल बैटरी या सॉलिड-स्टेट बैटरी का मूल्यांकन करेंगे, लेकिन ये समाधान अभी भी बड़े पैमाने पर उत्पादन के सफलता चरण में हैं।

सिस्टम स्तर पर सहयोग: बैटरियां पृथक द्वीप नहीं हैं

बैटरी पैक थर्मल प्रबंधन को समग्र प्रणाली/वाहन प्रणाली के साथ मिलकर डिज़ाइन किया जाना चाहिए। एक सामान्य गलती यह है कि बैटरी थर्मल प्रबंधन अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया है, लेकिन सिस्टम चालू होने के बाद बैटरी तुरंत पूर्ण लोड के अधीन हो जाती है। बैटरी को पूरी तरह से गर्म होने से पहले एक बड़े करंट द्वारा "ब्रश" किया जाता है, जिससे थर्मल प्रबंधन अप्रभावी हो जाता है।

हमारा अनुभव यह है कि सिस्टम फ़र्मवेयर स्तर पर "कोल्ड स्टार्ट पावर रैंप{{0}अप" लॉजिक सेट करना{{1}पावर चालू होने के बाद सेल तापमान के आधार पर प्रारंभिक पावर आउटपुट को स्वचालित रूप से सीमित करना, और तापमान बढ़ने पर धीरे-धीरे पूरी पावर जारी करना{{3}उपयोगकर्ता के लिए लगभग अगोचर है, लेकिन बैटरी जीवन की सुरक्षा पर इसका बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

7. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

Q1: क्या लिथियम बैटरियों को शून्य डिग्री सेल्सियस से नीचे डिस्चार्ज और उपयोग किया जा सकता है?

हां, लेकिन प्रदर्शन में कमी आएगी. खुद को डिस्चार्ज करने से लिथियम का जमाव नहीं होता है, यह केवल प्रयोग करने योग्य क्षमता को कम करता है और बिजली उत्पादन को कमजोर करता है। हालाँकि, चार्जिंग की बिल्कुल भी अनुमति नहीं है -यहां तक ​​कि -1 डिग्री पर भी, लिथियम जमाव का खतरा होता है। निर्णय का सिद्धांत सरल है: डिस्चार्जिंग स्वीकार्य है, चार्जिंग को तापमान ठीक होने तक इंतजार करना चाहिए।

Q2: सर्दियों में मेरी इलेक्ट्रिक कार की रेंज इतनी कम क्यों हो जाती है?

बैटरी क्षमता में कमी केवल कारण का एक हिस्सा है, आमतौर पर रेंज हानि में 10% -20% का योगदान होता है। सबसे बड़ा दोषी हीटिंग सिस्टम है - एएए परीक्षणों के अनुसार, हीटर चालू करने से कुल रेंज में 40% से अधिक की हानि हो सकती है। अन्य कारकों में कम तापमान पर कम टायर दबाव के कारण रोलिंग प्रतिरोध में वृद्धि और कम तापमान पर मोटर दक्षता में कमी शामिल है। वाहन के केंद्रीय हीटिंग सिस्टम के बजाय सीट हीटिंग को प्राथमिकता देने की सिफारिश की जाती है, क्योंकि ऊर्जा की बचत महत्वपूर्ण है।

Q3: सर्दियों में लिथियम बैटरी के भंडारण के लिए इष्टतम तापमान और चार्ज स्तर क्या है?

अनुशंसित तापमान: शुष्क, अंधेरे वातावरण में 10 डिग्री -25 डिग्री। अनुशंसित शुल्क: 30%-60%। फुल चार्ज पर स्टोर न करें (इससे पॉजिटिव टर्मिनल पर दबाव पड़ता है), न ही कम चार्ज पर स्टोर करें (इससे अधिक डिस्चार्ज क्षति हो सकती है)। हर 1-2 महीने में उपरोक्त रेंज की जाँच करें और रिचार्ज करें।

Q4: क्या कम तापमान पर बैटरियों के उपयोग से होने वाली क्षति स्थायी है?

यह परिस्थिति पर निर्भर करता है। साधारण निम्न तापमान डिस्चार्ज के कारण क्षमता हानि अधिकतर अस्थायी होती है और तापमान बढ़ने पर ठीक हो जाती है। कम तापमान की चार्जिंग के कारण लिथियम का जमाव स्थायी क्षति है, और जैसे ही जमाव जमा होता है, बैटरी खराब हो जाती है, जिससे सुरक्षा खतरा पैदा हो जाता है। इसलिए, इस प्रश्न का उत्तर इस बात पर निर्भर करता है कि क्या आपने कभी अपनी बैटरी को कम तापमान पर चार्ज किया है।

Q5: मेरा फ़ोन कम तापमान में अचानक बंद हो जाता है। क्या बैटरी ख़राब है?

यह संभवतः टूटा हुआ नहीं है. कम तापमान पर, बैटरी वोल्टेज फोन की बीएमएस (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) सुरक्षा सीमा से पहले तक गिर सकता है, भले ही अभी भी कुछ चार्ज शेष हो। एक बार गर्म वातावरण में वापस आने पर, फ़ोन आमतौर पर स्वचालित रूप से चालू हो जाएगा और शेष बैटरी स्तर प्रदर्शित करेगा। यह एक सामान्य विद्युत रासायनिक घटना है, कोई खराबी नहीं। हालाँकि, यदि कमरे के तापमान पर भी ऐसा बार-बार होता है, तो बैटरी की उम्र बढ़ने पर विचार किया जाना चाहिए।

Q6: क्या अत्यधिक ठंडे बाहरी वातावरण में उपयोग के लिए कोई लिथियम बैटरी अनुशंसित है?

केवल ब्रांड या रासायनिक नाम को देखने के बजाय, उत्पाद विनिर्देशों में न्यूनतम ऑपरेटिंग तापमान और कम तापमान डिस्चार्ज अवधारण दर को ध्यान में रखें। वर्तमान में, बाजार में कुछ बैटरी पैक कम तापमान परिदृश्यों के लिए अनुकूलित हैं और विनिर्देशों में -20 डिग्री या -30 डिग्री (जैसे कि रेटेड क्षमता के 80% से अधिक तक पहुंचना) पर क्षमता प्रतिधारण दर डेटा निर्दिष्ट करेंगे। ये उत्पाद चयन के लिए अधिक विश्वसनीय आधार प्रदान करते हैं।

सारांश

ठंड के मौसम के कारण लिथियम बैटरियां "खराब" हो जाती हैं, जो तीन भौतिक-रासायनिक तंत्रों के संयुक्त प्रभावों का परिणाम है: इलेक्ट्रोलाइट का गाढ़ा होना, इलेक्ट्रोड कैनेटीक्स का धीमा होना और आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि। ज्यादातर मामलों में, यह गिरावट अस्थायी और प्रतिवर्ती होती है {{1}जब तक आप उन्हें कम तापमान पर चार्ज नहीं करते हैं।

सामान्य उपयोगकर्ताओं के लिए, दो सबसे महत्वपूर्ण बातें हैं: 0 डिग्री से नीचे चार्ज न करें और उपयोग से पहले बैटरी पैक को जितना संभव हो सके पहले से गरम कर लें। ऐसे पेशेवर अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें अत्यधिक ठंडे वातावरण में स्थिर संचालन की आवश्यकता होती है, थर्मल प्रबंधन प्रणाली की डिज़ाइन गुणवत्ता और बीएमएस कम तापमान सुरक्षा रणनीति वास्तविक वाटरशेड है जो बैटरी पैक के प्रदर्शन को निर्धारित करती है।

कम तापमान अनुकूलित इलेक्ट्रोलाइट प्रौद्योगिकी की परिपक्वता और ठोस अवस्था बैटरी के क्रमिक कार्यान्वयन के साथ, अत्यधिक ठंडे वातावरण में लिथियम बैटरी के प्रदर्शन में सुधार की अभी भी महत्वपूर्ण गुंजाइश है। हालाँकि, तब तक, सिद्धांतों को समझना और उनका सही ढंग से उपयोग करना ही सबसे किफायती और प्रभावी समाधान है।