Литиевые аккумуляторы на морозе
Литиевый аккумулятор на морозе
Литиевый аккумулятор на морозе теряет ёмкость временно, так как при прогреве ёмкость восстанавливается, то есть закон сохранения энергии не будет нарушен.
Заинтересовавшись этой проблемой, сделал в Яндексе запрос «Почему ВВБ теряет ёмкость на морозе», получил ряд ответов и создал эту страницу.
Литиевый аккумулятор на морозе: всё про литий-ионные батареи на холоде
Пользователи литиевых батарей не понаслышке знают, что на холоде заряд исчерпывается быстрее. Это характерно не только для аккумуляторов смартфонов.
Любая литиевая батарея на морозе теряет свою емкость, а насколько – зависит от химического состава используемого электролита.
Наиболее подходящими для эксплуатации в холодный период считаются батареи типа LiFePO4 – литий-железо-фосфатные. Литиевые элементы питания другого химического состава
также используются зимой, но по сравнению с эксплуатацией в тёплый сезон эффективность их работы падает.
Что происходит с Li-ion аккумуляторами на морозе?
Из-за снижения температуры электролита уменьшается скорость движения ионов и интенсивность прохождения химических реакций.
На практике это выглядит так: при комнатной температуре аккумулятор имеет заряд 100%, а после попадания на улицу и дальнейшего пребывания на холоде падает до 80% и ниже, не считая расходования энергии на питание устройства.
Но потеря емкости литий-ионных аккумуляторов на морозе – временное явление. При последующем прогреве до комнатной температуры характеристики накопителей энергии полностью восстанавливаются.
Необратимое повреждение происходит только при охлаждении ниже допустимого уровня в -40 °С.
Во избежание негативных последствий для большинства литий-ионных АКБ рекомендуется не превышать нижнюю температурную границу в -20 °С, для литий-железо-фосфатных – минус 30 °С.
В целом литиевые аккумуляторы и мороз вполне совместимы. Главное – помнить, что на холоде АКБ разряжаются быстрее, а долгое хранение при глубоком разряде ведет к неминуемой смерти батареи.
Можно ли хранить Li-Ion аккумуляторы на морозе?
В отличие от эксплуатации, длительное хранение литиевых аккумов на морозе недопустимо. При низких температурах временно снижается токоотдача, и увеличивается скорость саморазряда источников питания.
Это некритично, если после использования АКБ снова окажется в помещении с плюсовой температурой и после нагрева будет заряжена.
Но при долгом хранении на холоде быстрый саморазряд может спровоцировать критическую разрядку источника питания.
А при хранении Li-Ion аккумуляторов на протяжении 3-х месяцев или более длительного срока с напряжением ниже 2,5 В емкость теряется необратимо – АКБ утрачивает способность к восполнению заряда.
Поэтому заморозка литий-ионным аккумуляторам противопоказана. Оптимальная температура для их хранения– от +1 до +25 °С, допустимая – от 0 до +40 °С.
Хранить литиевые АКБ нужно в сухом месте, извлеченными из оборудования, с уровнем заряда порядка 40%. Это поможет не допустить критического снижения напряжения при саморазряде.
Если же напряжение упадет ниже значения 2,5 В на элемент, последующее хранение АКБ в течение 3-х месяцев или более длительного срока приведет к невосстанавливаемому падению емкости. Может произойти и коррозия элементов.
При хранении аккумуляторов более 7 дней с напряжением до 2 В на элемент происходит критическое изменение их химической структуры. Такие элементы питания подлежат утилизации.
Можно ли заряжать литиевые аккумуляторы на холоде?
Зарядка литиевых АКБ на морозе недопустима. Более того – после использования при низкой температуре аккумуляторную батарею нужно выдержать в помещении, чтобы она прогрелась. Прогрев должен быть естественным и постепенным, без использования близко расположенных источников тепла.
Оптимальный температурный диапазон для подзарядки литий-ионных АКБ – от +10 до +25 °С. Если зарядить литиевый аккумулятор на холоде, при последующем нагреве накопитель энергии окажется перезаряженным. А перезаряд, как и критический разряд, губительно сказывается на работоспособности батарей и их ресурсе.
Простые правила для сохранения работоспособности АКБ
Уберечь литий-ионные батареи от преждевременного выхода из строя поможет соблюдение нижеприведенных правил:
- Заряжайте АКБ, не дожидаясь ее глубокого разряда, при положительных температурах.
- Не заряжайте переохлажденные источники питания. Вначале прогрейте их до комнатной температуры.
- Используйте оригинальные зарядные устройства, рекомендованные для данной модели АКБ ее производителем.
- Не храните литиевые батареи на морозе и при температуре выше 30 °С.
- На длительное хранение отправляйте АКБ с уровнем заряда 35–50%.
- Не допускайте продолжительного хранения накопителей энергии в состоянии глубокого разряда, иначе они быстро деградируют.
- Избегайте перезаряда источника питания. Он неизбежен, если полностью зарядить АКБ в прохладе, а затем внести в более теплое помещение.
Морозоустойчивость литиевых аккумуляторов разных типов
К эксплуатации в холода наиболее адаптированы аккумуляторы на основе литий-железо-фосфата и литий-титаната (LiFePO4 и Li4Ti5O12).
Но для оснащения персонального электротранспорта модели на основе литий-титаната практически не используются из-за высокой цены и низкой удельной энергоемкости. Другое дело – батареи LiFePO4. Они считаются лучшим вариантом для использования в холодное время года, т.к.:
- способны работать в широком температурном диапазоне – от -30 до +55°C;
- отличаются малым сопротивлением;
- долговечны;
- термически стабильны;
- терпимы к высокому заряду;
- могут храниться при высоком напряжении;
- максимально безопасны в применении, даже при 100% заряде.
Более чувствительны к низким температурам Li-Ion аккумуляторы типа LiCoO2 (литий-кобальтовые), LiMn2O4 (литий-марганцевая шпинель), LiNiMnCoO2 (литий-никель-марганец-кобальт-оксидные, сокращенно NMC).
Способы защиты литиевых АКБ от холода
Чтобы уберечь аккумуляторную батарею от воздействия отрицательных температур, не оставляйте ее надолго на морозе – по возможности снимайте АКБ и заносите в помещение.
Защитить батарею от переохлаждения во время работы позволяет использование термокейса. Для его изготовления можно использовать изолон, пенопласт и другие термоизоляционные материалы. В процессе работы АКБ нагреется, а термокейс не даст ей быстро остыть во время непродолжительной стоянки.
Выводы
Боятся ли литиевые аккумуляторы мороза – зависит от химического состава используемого накопителя энергии и соблюдения правил его эксплуатации.
Наиболее устойчивы к воздействию отрицательных температур батареи типа LiFePO4. Остальные литий-ионные АКБ также допустимо использовать зимой (до -20 °С), но желательно поместить их в термокейс из теплоизоляционных материалов.
Дальность хода на одном заряде у одной и той же батареи зимой будет ниже, чем в теплое время года, поскольку при снижении температуры временно уменьшается и емкость АКБ.
Заряжать и хранить литиевые АКБ нужно исключительно при положительных температурах. После использования в холодных условиях аккумулятор нужно внести в помещение и выдержать 2–3 часа при комнатной температуре, а затем зарядить.
Мой личный вывод таков: электромобиль зимой нужно хранить в тёплом гараже с полностью заряженной ВВБ. Обзаводиться в Москве тёплым гаражом слишком дорого, а вот в экопарке вполне можно построить гараж, если решусь со временем обзавестись электромобилем. Причём стены желательно сделать из толстых пеноблоков и оснастить гараж автоматикой поддержания положительной температуры.
Совершенно необязательно прогревать весь гараж: достаточно прогревать ВВБ, причём этот прогрев можно проводить за счёт постоянного питания какого-нибудь потребителя небольшой мощности и автоматической подзарядки от сети 220 В.
Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В особо хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!
И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта. 
Продолжение тут…
Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
Оставлен на морозе, забрать смогу через несколько суток. Чего с ним будет? Отогреется и ничего или выкидывать? А может, даже заряд не потеряет?
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
отогреется. разрядится, но потом постепенно отойдет.
это же не литий, который на его месте просто умрет.
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
В факах на сайтах по мобильникам пишут:
– Ni-Mh аккумуляторы спокойно переносят температуру до -10 градусов, далее начинают быстрее садиться. Все проходит, когда аккумулятор отогреется.
Насколько верить этому можно, не знаю. 🙂
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
Рабочая температура: -40 — +55 °C.
Уж википедии, думаю, можно верить. Так что не бойся, подохнуть не должен.
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
> Насколько верить этому можно, не знаю. 🙂
Могу сказать, что уже при околонулевой температуре NiMH аккумулятор резко теряет мощность. Правда заряд не теряет и при нагреве до комнатной температуры снова мощность нормальная.
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
> Так что не бойся, подохнуть не должен.
А просто разрядиться он может? Дело в том, что где он оставлен там электричества поблизости нет, хотелось бы нагреть и сразу использовать 🙂
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
Все верно, из-за более низкой температуры химические реакции в нем идут не так шустро => отдача мощности совсем не та.
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
как и любом аккуме основанном на твёрдом электролите, в нём при заряде/разряде происходит не только перенос энергии, но и массы. поэтому на морозе его мощность падает (массу сложнее переность), но ёмкость останется та же (масса-то не перенесена).
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
поправка: ‘масса’ надо заменить на ‘вещество’ или подобное
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
>отогреется. разрядится, но потом постепенно отойдет.
>это же не литий, который на его месте просто умрет.
li-ion рекомендуют хранить при 40% заряде в холодильнике.
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
Наверное имелся ввиду NiCD
Вот он дохнет быстро.
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
Такое ископаемое еще поискать надо.
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
Спасибо всем ответившим. Буду рассчитывать, что после отогрева не придётся даже заряжать 🙂
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
> li-ion рекомендуют хранить при 40% заряде в холодильнике.
Но при этом не замораживая (хотя температура замерзания электролита
-40, так что это как правило не грозит. ). Реально чем ниже температура, тем дольше живёт литиевый аккумулятор (при условии что не замерзает).
Re: Что происходит с NiMH аккумулятором на морозе?
Некоторые ископаемые не только на морозе не дохнут, но и на лор постит умеют.
Литиевые аккумуляторы на морозе
так вот применяю аккумы 18650 2400ма ультра и трастфаер, все не снимается с автомобиля, иногда простаивает без включения по 5-7 дней, температура уличная, московская.
диод КУ5 питается напрямую, света хватает часа на 4, потом подает еще часа 2-3 до срабатывания защиты аккумулятора.
| Пехота |
| don Quijote |
при температуре -15 (на улице) 2 часа этажей, но думаю около -5-7 т.к. лед есть и вентиляция отличная) – 4 часа Никаких вопросов ни к фонарю ни к акумам. Морозил Fenix P3D с аккумуляторами в холодильнике (в морозилке). |
| himik226 |
батареи постоянно находятся на улице ночью вроде и 24 уже было. |
| GSB_serj |
| suschestwo |
| kaliban |
| Nick_Ross |
| Dangerous |
Замечал точно такие же особенности. |
| himik226 |
| proba999 |
На Фонарёвке была большая тема “про это”, мнения там неоднозначные. Никто похоже серьёзных тестов не проводил. Так как я пишу обзоры по фонарям, то постоянно проверяю их в морозилке. Последнее время я использую для этого два аккума ИглТак 3400 защищённые, внутри – банки Панасоник 3400 и плата защиты, разработанная СуперФонариком. На морозе при эксплуатации ВСЕ брендовые аккумуляторы (Soshine, EagleTac, Panasonic, Keeppower, незащищённые и защищённые Sanyo и Samsung ведут себя примерно одинаково: при сильном “минусе” (-15 и ниже) теряют примерно треть ёмкости. А всякие говнофаэры – тут непредсказуемо, зависит от кол-ва песка внутри Если бы падла iMAX нормально разряжал, я бы не пожалел пары-тройки брендовых для долгосрочного эксперимента. Есть у меня хорошие знакомые в “Доступном Литие”, я сейчас им отпишусь и спрошу, может они с их аппаратурой возьмутся за заморозку-размрорзку. |
| RiproLord |
| Superfonarik.ru |
|
| proba999 |
А по теме что можете сказать, друзья? Делитесь вашим опытом! |
| Superfonarik.ru |
По теме – литий-ионные аккумы вполне сносно работают до -20. Которые на японских банках. Ниже -20 или китайцы – по-разному. А вот заряжать их, действительно, надо в тепле. Иначе деградируют очень быстро. |
| proba999 |
|
| Superfonarik.ru |
  Загрузка...
Сохранить себе в:
Похожие публикации
detector |
