Литиевые батареи стали неотъемлемой частью новой энергетической экосистемы, обеспечивая энергией все — от электромобилей и накопителей энергии до портативной электроники. Однако распространенной проблемой для пользователей во всем мире является значительное влияние температуры на работу батарей: летом часто возникают такие проблемы, как вздутие и протечки батарей, а зимой резко снижается запас хода и эффективность зарядки. Это связано с присущей литиевым батареям температурной чувствительностью: литий-железо-фосфатные батареи, один из наиболее распространенных типов, 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 отдачу энергии.
Температуры, выходящие за пределы этого безопасного диапазона, представляют серьезную опасность для литиевых батарей. В условиях высоких температур ускоряется испарение и разложение электролита, снижая ионную проводимость и потенциально образуя газ, который вызывает вздутие или разрыв батареи. Кроме того, ухудшается структурная стабильность электродных материалов, что приводит к необратимой потере емкости. Что еще более важно, чрезмерный нагрев может вызвать тепловой разгон — цепную реакцию, которая может привести к инцидентам, связанным с безопасностью, что является основной причиной неисправностей в новых энергетических устройствах. Низкие температуры также 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, представляя значительную опасность для безопасности.
Для снижения рисков, связанных с перепадами температуры, необходима плата защиты литиевых батарей, широко известная как BMS (система управления батареей). Высококачественные BMS оснащены высокоточными NTC-датчиками температуры, которые непрерывно контролируют температуру батареи. Когда температура превышает безопасные пределы, система подает сигнал тревоги; в случае резких скачков температуры она немедленно активирует защитные меры, отключая цепь и предотвращая дальнейшее повреждение. Усовершенствованная BMS с логикой управления нагревом при низких температурах также может создавать оптимальные условия работы батарей в холодных условиях, эффективно решая такие проблемы, как снижение запаса хода и трудности с зарядкой, обеспечивая стабильную работу в различных температурных режимах.
Являясь ключевым компонентом системы безопасности литий-ионных батарей, высокоэффективная система управления батареями (BMS) не только обеспечивает безопасность эксплуатации, но и продлевает срок службы батарей, оказывая критически важную поддержку для надежной работы нового энергетического оборудования.
Дата публикации: 23 октября 2025 г.
