Прегряването на батерията е важен проблем, който може да възникне по време на употреба, особено при висока изходна мощност или продължителна употреба. Прегряването може не само да причини влошаване на производителността на батерията, но и да представлява риск за безопасността, като например пожар или експлозия. Следователно, разбирането на причините, симптомите и методите за предотвратяване на прегряването на батерията е от решаващо значение за...удължаване на живота на батериятаи подобряване на безопасността.
Какво е прегряване на батерията?
Прегряването на батерията се отнася до състояние, при което работната температура на батерията надвишава проектирания безопасен диапазон. Всяка батерия има оптимален работен температурен диапазон и когато температурата надвиши този диапазон, химичните реакции вътре в батерията могат да станат нестабилни, което води до влошаване на производителността и дори до потенциални опасности.
Последици от прегряване на батерията
Последиците от прегряването на батерията могат да включват:
- Влошаване на производителносттаПрегряването ускорява стареенето на батерията, намалявайки ефективния ѝ капацитет и скъсявайки времето ѝ на работа.
- Термично бягство (TR)Високите температури могат да предизвикат термично прегряване в батерията, което води до бързо повишаване на температурата, подуване и дори пожари или експлозии.
- Повреда на батериятаПродължителното прегряване може да увреди вътрешния химичен състав на батерията, причинявайки теч илидеформация на батерията.
Причини за прегряване на батерията
Причините за прегряване на батерията могат да бъдат различни, включително:
- Бързо зареждане или презарежданеБързото зареждане генерира високи токове в батерията, което води до прекомерно нагряване. Ако зарядният ток надвиши капацитета на батерията, температурата на батерията се повишава бързо.
- Лошо качество или повредена батерияПо-старите или некачествените батерии имат повишено вътрешно съпротивление, което води до натрупване на топлина и прегряване.
- Висока външна температура: В гореща среда капацитетът на батерията за разсейване на топлината е намален, което прави прегряването по-вероятно.
- Неправилна употреба или прекомерно изпускане: Батериите могат да прегреят при прекомерно разреждане, особено при продължително високо натоварване.
- Неизправност на системата за управление на батерията (BMS): Повреда в системата за управление на батерията може да попречи на правилното наблюдение на температурата и тока, което води до прегряване.
Симптоми на прегряване на батерията
Честите симптоми на прегряване на батерията включват:
Деформация или подуване:
Прегряването увеличава вътрешното налягане, което потенциално може да доведе до подуване или деформация на корпуса на батерията.
Миризма или дим:
Прегрятите батерии могат да отделят миризми или дим, което сигнализира за прекомерни вътрешни реакции.
Необичайно висока температура:
Температурата на повърхността на батерията ще бъде значително по-висока от нормалната ѝ работна температура.
Намалена ефективност на зареждане или разреждане:
Прегряването може да намали производителността на батерията, което води до по-бавни скорости на зареждане и намален капацитет на разреждане.
Как да предотвратите прегряване на батерията
- Използвайте подходящото зарядно устройствоИзползвайте зарядно устройство, което е подходящо за батерията, за да избегнете бързо зареждане. Уверете се, че изходното напрежение и ток на зарядното устройство съответстват на спецификациите на батерията.
- Избягвайте презарежданетоСпрете зареждането навреме и избягвайте зареждане на батерията над максималното ѝ напрежение.
- Поддържайте подходяща работна температураУверете се, че батерията работи в идеалния температурен диапазон, като избягвате употреба във високотемпературна среда, особено при екстремни температури.
- Използвайте система за управление на батериите (BMS)BMS система помага за наблюдение на процесите на зареждане и разреждане, като гарантира, че батерията работи в рамките на безопасни параметри и предотвратява прегряване.
- Редовно проверявайте състоянието на батериятаРедовно проверявайте външния вид и работата на батерията, за да идентифицирате и своевременно да смените стареещите или повредени батерии.
- Осигурете добра вентилацияУверете се, че устройството, в което се намира батерията, има достатъчно пространство за разсейване на топлината, за да се предотврати прегряване.
Как да се справим с прегряването на батерията
Ако батерията прегрее, трябва да се предприемат следните действия:
- Изключете захранването: Ако батерията прегрее по време на зареждане или употреба, незабавно спрете да я използвате и изключете източника на захранване.
- Охладете батериятаПоставете батерията на сенчесто и проветриво място, като избягвате излагане на високи температури.
- Проверете батериятаПроверете за повреди, подуване или течове. Ако батерията е повредена, изхвърлете я безопасно.
- Избягвайте контакт: Ако батерията е силно прегрята или пуши, избягвайте директен контакт и дръжте батерията далеч от запалими материали.
Кои батерии са по-склонни да прегряват?
Различните видове батерии имат различна чувствителност към прегряване. Обикновено,
18650 цилиндрични NCM и LCO батерии:
Тези батерии са по-склонни към прегряване поради използването на никел-кобалт-манганови (NCM) и литиево-кобалтов оксид (LCO) химикали, особено при висока мощност или в среда с висока температура.
LFP (литиево-железен фосфат) батерии:
LFP батерииимат по-добра термична стабилност и вероятността от прегряване е по-ниска, отколкото при NCM и LCO батерии.
Призматичните батерии с голям формат (например тези, използвани в батерии за електрически превозни средства) също могат да бъдат по-склонни към прегряване, особено без подходящи системи за охлаждане.
Защо неизползваните батерии се нагряват?
Дори когато не се използва, в батерията могат да възникнат вътрешни химични реакции, което може да доведе до натрупване на топлина. По-специално, когато батериите се съхраняват за дълги периоди, не са напълно заредени или разредени, или се съхраняват в гореща среда, вътрешното съпротивление може да причини повишаване на температурата.
Може ли прегряването на батерията да доведе до термично претоварване (TR)?
Да, ако прегряването не се контролира своевременно, то може да доведе до термично претоварване (ТО). Това е изключително опасен процес, при който вътрешните химични реакции се засилват, причинявайки бързо повишаване на температурата, което може да доведе до пожар или експлозия.
Влияят ли батериите с различни размери на разсейването на топлината?
Обемът влияе върху преноса на температура. Например, когато използваме фурна или микровълнова печка, за да загряваме различни обеми храна за едно и също време, централната температура на по-голямата храна ще бъде по-ниска. По подобен начин топлината, генерирана от вътрешната химическа реакция на батерията, се пренася отвътре навън и батериите с различен обем ще се представят различно. В работата на Джин Лиу...проучване на връзката между размера на цилиндричната батерия и топлинните характеристики, беше разкрито, че клетки с по-голям диаметър спрямо височина (D/H) показват по-ниски температури и по-ниски термични градиенти.
Заключение
Прегряването на батерията е проблем, който трябва да се вземе сериозно, особено при устройства с висока мощност и електрически превозни средства. Разбирането на причините и симптомите на прегряване на батерията и предприемането на подходящи превантивни мерки може ефективно да удължи живота на батерията и да подобри безопасността. Правилното зареждане, съхранение, условията на употреба и навременната проверка и поддръжка са ключът към избягването на прегряване на батерията.
Време на публикуване: 12 декември 2024 г.