Аккумуляторные батареи становятся неотъемлемой частью современных технических устройств, строительных инструментов и медоборудования, а также функциональных бытовых приборов. При этом основными факторами надежности считается продолжительный срок службы и высокая производительность. Как влияет температурный режим на подобные показатели работы АКБ?
Основы работы аккумуляторных батарей
Если применяются АКБ литий-ионного типа, в основе находится процесс перемещения литиевых ионов между катодом и анодом посредством электролита. Во время зарядки осуществляется перемещение литиевых ионов от катода по направлению к аноду. Далее обеспечивается хранение на достигнутом уровне, что способствует продолжительной эксплуатации основного устройства.
Проводящий ионы электролит становится основным компонентом, который необходимо для перемещения ионов лития между катодом и анодом. Электролиты преимущественно применяются в жидком виде, хотя производители выпускают и твердые версии. Последние становятся эффективными по степени энергоемкости и уровню безопасности.
Основным достоинством современных аккумуляторных батарей становится повышенная энергетическая плотность. Последняя выражается в способности хранения большого объема энергии в относительно небольшом объеме. В результате АКБ становится оптимальным выбором для электромобилей, мобильных и портативных устройств электронного типа.
Еще одной особенностью становится низкий уровень саморазряда, а также отсутствие эффекта памяти, что приводит к защите от процесса перезарядки. Именно этот фактор и приводит к снижению энергоемкости батареи, потери параметра производительности.
Обратите внимание! Несмотря на все положительные характеристики и свойства батареи, основным фактором становится влияние температуры на свойства долговечности, сохранения емкости и уровня безопасности в процессе эксплуатации.
Какое влияние оказывают экстремальные температуры
Существующий температурный показатель становится определяющим, если рассматриваются аспекты безопасной и надежной эксплуатации аккумуляторной батареи. При этом проблемы могут появляться при использовании устройства с установленной АКБ как при низких, так и при высоких температурных значениях.
Высокие температуры могут приводить к деградации химических компонентов аккумуляторной батареи. Результатом становится достаточно быстрое сокращение емкости, а также продолжительности службы. Повышенная температура приводит к существенному риску термического разгона, когда батарея вместе с устройством может самовоспламеняться. Еще одна серьезная проблема – вероятность взрыва, который происходит в результате происходящей химической реакции, не поддающаяся эффективному контролю со стороны пользователя. Еще один вид последствия – перегрев, который способствует увеличению внутреннего сопротивления АКБ.
Низкие температуры также становятся негативным фактором воздействия на аккумуляторную батарею. Если температурный показатель снижается существенно, химические реакции начинают значительно замедляться. В результате падает способность быстро отдавать ток, а мощность аккумуляторной батареи снижается Фактор снижения температуры приводит даже к процессу кристаллизации электролита. В результате серьезно понижается продолжительность эксплуатации всего устройства.
Какая температура становится оптимальной
Оптимальный диапазон рабочих температур находится в пределах от +20 до +25 градусов. Подобный показатель способствует достижению определенных характеристик и параметров работы:
- максимальная эффективность и оптимальная емкость;
- продолжительный срок службы;
- идеально проходит химическая реакция во внутреннем пространстве АКБ;
- растет общая производительность устройства;
- снижается вероятность повреждения или порчи батареи.
Критической становится температура ниже нуля, ведь процессы в аккумуляторной батарее начинают значительно замедляться. В результате способность к разрядке снижается, а доступная мощность ограничивается. Крайне нежелательно заряжать устройство при отрицательных температурах. На поверхности анода может появиться металлический литий. В результате значительно растет риск короткого замыкания, более серьезного повреждения батареи.
Процесс зарядки и использование АКБ не допускаются, когда температурный диапазон выходит за границы +45 градусов. В данном случае существующие процессы ускоряются, что приводит к значительному увеличению деградации, выраженного старения материалов. Также растет вероятность термического разгона.
Определяющим требованием становится поддержка работы аккумулятора при нормальных температурных условиях. Если подобное не представляется возможным, специалисты рекомендуют использовать систему терморегуляции, встроенную в транспорт или основное устройство. Также не стоит использовать устройство под прямыми солнечными лучами, в условиях экстремально холодных температур.
Таким образом, температурный режим является одним из ключевых факторов для работы аккумуляторной батареи. Данный показатель воздействует на такие параметры, как срок службы и общая производитель АКБ. При эксплуатации желательно следить за оптимальными значениями температуры, чтобы устройство работало как можно дольше.
