Литиевые аккумуляторы стали неотъемлемой частью новой энергетической экосистемы, обеспечивая питанием всё: от электромобилей и накопителей энергии до портативной электроники. Однако пользователи по всему миру сталкиваются с проблемой значительного влияния температуры на производительность аккумуляторов: летом часто возникают такие проблемы, как вздутие аккумулятора и утечка электролита, а зимой — резкое сокращение запаса хода и низкая эффективность зарядки. Это обусловлено присущей литиевым аккумуляторам температурной чувствительностью: литий-железо-фосфатные аккумуляторы, один из наиболее распространённых типов аккумуляторов, оптимально работают в диапазоне температур от 0°C до 40°C. В этом диапазоне внутренние химические реакции и миграция ионов протекают с максимальной эффективностью, обеспечивая максимальную выработку энергии.
Температуры за пределами этого безопасного окна представляют серьезную опасность для литиевых аккумуляторов. В условиях высоких температур ускоряется испарение и разложение электролита, что снижает ионную проводимость и потенциально приводит к образованию газа, который вызывает вздутие или разрыв аккумулятора. Кроме того, ухудшается структурная стабильность материалов электродов, что приводит к необратимой потере емкости. Что еще более важно, чрезмерное тепло может спровоцировать тепловой пробой — цепную реакцию, которая может привести к инцидентам, связанным с безопасностью, что является основной причиной сбоев в работе новых энергетических устройств. Низкие температуры не менее проблематичны: повышенная вязкость электролита замедляет миграцию ионов лития, увеличивая внутреннее сопротивление и снижая эффективность заряда-разряда. Принудительная зарядка в холодных условиях может привести к осаждению ионов лития на поверхности отрицательного электрода, образуя литиевые дендриты, которые прокалывают сепаратор и вызывают внутренние короткие замыкания, создавая значительную угрозу безопасности.
Для снижения этих температурных рисков необходима плата защиты литиевых аккумуляторов (BMS), широко известная как система управления аккумуляторами (Battery Management System). Высококачественные BMS-устройства оснащены высокоточными датчиками температуры NTC, которые непрерывно контролируют температуру аккумулятора. При превышении безопасных значений система подаёт сигнал тревоги; при резких скачках температуры она немедленно активирует защитные меры, отключая цепь, предотвращая дальнейшее повреждение. Усовершенствованная BMS с логикой управления низкотемпературным нагревом также может создавать оптимальные условия работы аккумуляторов в условиях низких температур, эффективно решая такие проблемы, как уменьшение запаса хода и трудности с зарядкой, обеспечивая стабильную работу в различных температурных условиях.
Будучи основным компонентом системы безопасности литиевых аккумуляторов, высокопроизводительная BMS не только обеспечивает безопасность эксплуатации, но и продлевает срок службы аккумуляторов, обеспечивая критически важную поддержку надежной работы нового энергетического оборудования.
Время публикации: 23 октября 2025 г.
