Was ist eine Niedrigtemperatur-Batterie?
A Tieftemperaturbatterie wurde speziell entwickelt, um eine zuverlässige Leistung bei Temperaturen unter 0 °C zu gewährleisten. Im Gegensatz zu Standard-Lithium-Ionen-Batterien, bei denen der Innenwiderstand bei Temperaturen unter 0 °C ansteigt, was zu einer geringeren Energiespeicherung, längeren Ladezeiten und geringerer Kapazität führt, sind Tieftemperaturbatterien so konzipiert, dass sie diese Einschränkungen überwinden und selbst unter extrem kalten Bedingungen eine gleichbleibende Leistung gewährleisten.
Wie wirkt sich niedrige Temperatur auf die Batterie aus?
Chemische Reaktionsgeschwindigkeit
Bei niedrigen Temperaturen finden die Lithium-Ionen-Interkalation an der Graphitelektrode und die Lithiumplattierungsreaktionen gleichzeitig statt. Unter kalten Bedingungen wird die Diffusion von Lithiumionen innerhalb des Graphits gehemmt, und die Leitfähigkeit des Elektrolyten nimmt ab, wodurch der Interkalationsprozess verlangsamt wird. Dadurch wird eine Lithiumabscheidung auf der Graphitoberfläche wahrscheinlicher, was wiederum die Dicke der Festelektrolyt-Grenzschicht (SEI) erhöht.
Entladungskapazität
Die Aktivität der Elektrodenmaterialien nimmt bei niedrigen Temperaturen ab, wodurch die Bewegung der Lithiumionen eingeschränkt und der Entladestrom verringert wird. Infolgedessen sinkt die Gesamtkapazität der Batterie.
Akku-Widerstand
Kalte Temperaturen behindern auch die Bewegung geladener Ionen sowohl in der positiven als auch in der negativen Elektrode und verlangsamen den Ionentransfer im Elektrolyten. Auf der Oberfläche der aktiven Materialien können sich Ablagerungen bilden, die den Innenwiderstand weiter erhöhen. Dieser Prozess kann zusätzliche Wärme erzeugen und die Leistung von Lithiumbatterien erheblich beeinträchtigen. Außerdem können Lithiumionen während des Ladens und Entladens irreversibel mit dem Elektrolyten reagieren, was zu einem allmählichen Kapazitätsverlust oder sogar zu dauerhaften Schäden führen kann.
Wie funktioniert die Niedertemperatur-Lithiumbatterie?
1. Elektrolyt-Optimierung
Bei niedrigen Temperaturen nimmt die Leitfähigkeit des Elektrolyts in Standard-Lithium-Ionen-Batterien ab, was den Ionentransport verlangsamt und die Gesamtkapazität verringert. In Niedrigtemperaturbatterien werden speziell formulierte Elektrolyte verwendet, die auch bei extremer Kälte leitfähig bleiben und eine gleichmäßige Ionenbewegung und stabile Leistung gewährleisten.
2. Elektrodenmaterial Design
Die Graphit- und Lithium-Metalloxid-Elektroden in Niedertemperaturbatterien wurden sorgfältig entwickelt, um den Innenwiderstand zu verringern und die Lithium-Ionen-Diffusion zu verbessern. Dadurch wird das Risiko von Lithiumplattierung und -abbau minimiert und die Entladekapazität und Lebensdauer der Batterie erhalten.
3. Kontrolle der Festkörper-Elektrolyt-Grenzfläche (SEI)
Die SEI-Schicht spielt eine entscheidende Rolle für die Stabilität von Batterien. Niedertemperaturbatterien sind darauf ausgelegt, eine stabile SEI-Schicht zu bilden, die eine übermäßige Lithiumanreicherung auf der Elektrodenoberfläche verhindert, irreversible Reaktionen reduziert und zur Aufrechterhaltung der Langzeitleistung beiträgt.
4. Thermisches und strukturelles Management
Einige Niedrigtemperaturbatterien verfügen über interne Heizelemente oder eine Isolierung, um optimale Betriebstemperaturen zu gewährleisten. Darüber hinaus tragen strukturelle Verbesserungen im Inneren der Batterie dazu bei, den Ionentransportwiderstand zu verringern, was eine zuverlässige Energieabgabe auch bei extremer Kälte gewährleistet.
Hersteller von kundenspezifischen Niedertemperatur-Lithiumbatterien
LanDazzle wurde 2018 gegründet und ist ein führender Lithiumhersteller, der sich auf die Forschung und Entwicklung von speziell geformte Lipo-Batterie, Batterie mit niedriger Temperatur und Lithium-Akkupack.
Kundenspezifische Niedrigtemperatur-Batterielösungen - LanDazzle
LanDazzle Niedrigtemperatur-Batterie Vorteile
Geformter Vorteil
Mit fortschrittlichen StapeltechnologieUnsere Batterieformen können umfassend angepasst werden und bieten eine größere Konstruktionsflexibilität und die Optimierung der Nutzung des internen Raums in den Geräten. Dies ermöglicht die Herstellung von klein, Ultradünne Batterien die nicht nur in kompakte oder einzigartig geformte Produkte passen, sondern auch eine zuverlässige Leistung bei niedrigen Temperaturen bieten. Solche Batterien sind ideal für Spezialanwendungen, professionelle intelligente Geräte und Umgebungen, in denen sowohl Platzersparnis als auch gleichbleibende Leistung unter kalten Bedingungen entscheidend sind.
Leistungsvorteil
Hervorragende Entladungsleistung bei niedrigen Temperaturen
Bei -40 °C und einer Entladung von 0,5 C bleibt der Wirkungsgrad über 60%.
Bei -30 °C und einer Entladung von 0,5C liefert die Batterie bis zu 80% ihrer Nennkapazität.
Breiter Betriebstemperaturbereich： -40 °C bis 60 °C.
Hohe Sicherheitsstandards: Entspricht den UL-, CE- und UN-Zertifizierungsanforderungen.
Gewichtsvorteil
Bei identischen Spannungs- und Kapazitätsspezifikationen sind Niedertemperatur-Lithium-Ionen-Polymer-Akkus (LiPo) leichter als Niedertemperatur-18650-Zellen, da LiPo-Akkus ein flexibles Polymerelektrolyt anstelle eines starren Metallgehäuses verwenden, was das Gesamtgewicht reduziert und kompaktere, platzsparendere Konstruktionen ermöglicht.
Schlussfolgerung
Tieftemperaturbatterien sind für die Gewährleistung einer zuverlässigen Leistung in kalten Umgebungen unerlässlich, sei es für Industrieanlagen, Drohnen, intelligente Geräte oder Spezialanwendungen. Wenn Sie verstehen, wie sie funktionieren, können Sie die Batterie auswählen, die Ihre betrieblichen Anforderungen am besten erfüllt. Durch die Wahl der richtigen Tieftemperaturbatterie können Sie die Geräteleistung maximieren, die Lebensdauer der Batterie verlängern und die Sicherheit auch unter extremen Bedingungen gewährleisten.
Sind Sie bereit, die perfekte Niedrigtemperatur-Batterielösung für Ihre Produkte zu finden? Kontaktieren Sie unser Team unter LanDazzle um Ihren individuellen Batteriebedarf zu besprechen und zu erfahren, wie unsere Hochleistungslösungen Ihre Geräte in jeder Umgebung versorgen können.
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