리튬 배터리가 얼어 붙으면 어떻게됩니까?

소개 : 리튬 배터리의 차가운 온도가 중요한 이유

추운 날씨는 장치를 엉망으로 만들 수 있습니다. 겨울에 휴대 전화 나 전기 자동차를 사용하려고 시도한 적이 있고 이상하거나 빨리 죽는 것을 발견했다면 혼자가 아닙니다. 온도는 에 큰 역할을합니다 리튬 배터리 성능 . 실제 리튬 배터리 동결이 문제, 특히 EV, 태양 저장, 드론 및 전동 공구에서는 사람들에게 답이 필요합니다.

냉동 리튬 배터리 문제는 전력 손실에 관한 것이 아닙니다. 우리는 영구적 인 손상, 안전 위험 및 수명 감소에 대해 이야기하고 있습니다. 따라 리튬 배터리 배터리가 추운 날씨 사용이 증가함에 , 특히 캐나다, 스칸디나비아 또는 미국 북부와 같은 지역에서는 낮은 온도에서 발생하는 일을 이해하는 것이 필수적입니다. 여전히 사용할 수 있습니까? 청구하는 것이 안전합니까? 폭발 할 수 있습니까? 고장합시다.

리튬 배터리는 무엇이며 어떻게 작동합니까?

리튬 이온 배터리의 기본 화학 및 구조

리튬 배터리는 양극과 음극 사이를 이동하는 리튬 이온을 사용하여 에너지를 저장합니다. 이 이온은 전해질을 통해 흐르고 전기를 생성합니다. 가볍고 강력하며 빠르게 충전합니다. 휴대용 전자 제품 및 EV에 이상적입니다.

그러나 화학은 민감합니다. 전해질은 유기 용매의 혼합이며, 분리기는 전극을 분리시키는 박막이다. 이들 중 하나를 얼리면 균형이 해제됩니다.

추운 기후에서 리튬 이온 배터리가 사용되는 이유

위험에도 불구하고 사람들은 여전히 ​​리튬 배터리 추운 날씨 시스템을 사용합니다. 왜? 그들은 리드산과 같은 대안에 비해 더 나은 에너지 밀도, 가벼운 무게 및 더 긴 수명을 제공합니다. 노르웨이의 EV, 알래스카의 드론 또는 눈 덮인 건설 현장의 전동 공구를 생각하십시오.

리튬 이온, LifePo4 및 기타 화학의 차이

모든 리튬 배터리 유형이 추위에서 동일하게 행동하는 것은 아닙니다. 비교 방법은 다음과 같습니다.

배터리 유형 0 ° C 미만의	냉간 공차	성능 0 ° C	사용 케이스
리튬 이온 (NMC)	보통의	용량 감소	전화, 노트북, EV
LifePo4	낮은	전혀 충전되지 않을 수 있습니다	태양 저장, RV
LTO (리튬 티타 네이트)	높은	성능을 유지합니다	산업, 군사

리튬 이온 배터리 성능이 다르므로 올바른 화학을 선택하는 것이 중요합니다.

리튬 배터리가 얼어 붙을 수 있습니까?

전기 화학적 기능 측면에서 '냉동 '가 의미하는 바

리튬 배터리가 얼어 붙을 때 물과 같은 얼음 결정을 말하는 것이 아닙니다. 이는 내부 구성 요소가 설계된대로 작동을 중지 함을 의미합니다. 이온은 속도가 느려지거나 멈 춥니 다. 전해질은 점성이되거나 결정화 될 수 있습니다.

리튬 배터리 대 물의 실제 동결 지점

물이 0 ° C에서 동결됩니다. 그러나 리튬 배터리 전해질은 -20 ℃에서 -40 ℃ 사이에서 동결됩니다. 따라서 얼어 붙은 리튬 배터리는 얼어 보이지 않습니다. 단지 성능을 중단하거나 위험하게 충전합니다.

물리적 대 기능성 동결

• 물리적 동결 : 전해질은 고체로 변합니다

• 기능성 동결 : 배터리는 충전/배출을 제대로 중지합니다

이 기능적 동결은 사용량에 따라 -5 ° C에서도 발생할 수 있습니다.

리튬 배터리가 얼어 붙으면 어떻게됩니까?

동결시 내부 반응 및 분리기 위험

동결은 이온 흐름을 방해합니다. 내부 압력을 증가시킵니다. 그것은 배터리 내부의 얇은 층인 분리기에 스트레스를줍니다. 파열되면 단락이 발생할 수 있습니다.

리튬 도금 및 영구 용량 손실 가능성

0 ° C 이하로 충전되면 리튬 이온이 양극에 완전히 포함되지 않습니다. 대신, 그들은 표면에 'plate '입니다. 이 리튬 도금은 배터리 수명을 줄이고 에너지 방출에서 위험한 스파이크를 만들 수 있습니다.

붓기, 균열 및 단락 위험

얼어 붙은 리튬 배터리가 부풀어 오를 수 있습니다. 균열이 형성 될 수 있습니다. 일단 해동되고 재충전되면 손상된 지역은 단락, 화재 또는 폭발을 일으킬 수 있습니다.

리튬 이온 배터리 부품에 대한 저온의 영향

컴포넌트	낮은 온도 효과	손상 위험 손상
전해질	점성이됩니다	이온 흐름 감소
분리 기호	부서지기 쉬운 스트레스 균열	단락
양극	리튬 도금	영구적 인 용량 손실
음극	낮은 활동	성능 낙하

리튬 배터리에는 너무 추워요?

유형별로 권장되는 최소 작동 온도

배터리 유형	최소 충전 온도	충전 온도 제한
리튬 이온 (NMC)	-20 ° C	최소 0 ° C
LifePo4	0 ° C	최소 5 ° C
LTO	-30 ° C	-10 ° C 최소

제조업체 지침 및 실제 사례 연구

Tesla는 EV를 0 ° C 미만으로 충전하는 것에 대해 경고합니다. DJI 드론은 동결 이하의 비행 시간을 잃습니다. Panasonic 및 LG Chem과 같은 배터리 제조업체는 겨울 사용 전에 예열을 권장합니다.

배터리 유형 대 최소 안전한 작동 온도

위의 차트를 사용하여 기후에 적합한 배터리를 선택하십시오.

동결 온도로 리튬 배터리를 손상시킬 수 있습니까?

배터리 수명 및 건강에 장기적인 영향

반복적 인 동결과 해동은 미세 손상을 유발합니다. 당신은 용량을 잃고, 저항을 증가시키고, 사이클 수명을 줄입니다. 시간이 지남에 따라 그 피해가 더해집니다.

충전 수락 및 내부 저항이 증가합니다

차가운 배터리는 제대로 충전되지 않습니다. 그들은 에너지 흐름에 저항하여 충전 과정이 비효율적이고 잠재적으로 유해합니다.

냉동 리튬 배터리를 충전 할 때 화재 또는 고장 위험이 높습니다.

얼어 붙은 리튬 배터리를 충전하면 열 런 어웨이가 발생할 수 있습니다. 배터리는 과열, 점화 또는 폭발이 발생합니다. 자조가 아닌 한 0 ° C 이하로 충전하지 마십시오.

리튬 배터리가 서브 냉동 온도에 노출되었다는 신호

• 느린 충전

• 갑작스런 셧다운

• 부풀어 오거나 붓기

• 스마트 장치의 오류 코드

• 워밍업 후에도 용량 감소

동결 온도에서 리튬 배터리를 충전하는 것이 안전합니까?

0 ° C 미만으로 충전하는 동안 발생하는 일

이온은 천천히 움직입니다. 그들은 양극에 제대로 통합되지 않습니다. 이로 인해 리튬 도금 과 영구적 인 손상이 발생합니다.

냉동 리튬 배터리를 충전하는 것이 위험 할 수있는 이유는 무엇입니까?

차가운 배터리를 충전하면 내부 핫스팟이 생성됩니다. 압력 축적과 결합하면 화재 레시피가 있습니다.

제조업체 경고 및 테스트 랩 결과

삼성, 파나소닉 및 BYD 모든 문제 경고 : 팩이 먼저 데워지지 않으면 냉동 아래에서 충전하지 마십시오. 실험실 테스트는 -10 ° C에서 충전하여 용량이 25-35% 감소했습니다.

주요 배터리 브랜드의 충전 온도 권장 사항

브랜드	권장
테슬라	0 ° C 이상 (온보드 가열 포함)
DJI	5 ° C - 40 ° C
목표 제로	0 ° C - 45 ° C
Renogy (LifePo4)	최소 0 ° C

자조 리튬 배터리 사용의 이점

자기 가열 팩이 어떻게 작동하는지

여기에는 온도가 떨어질 때 트리거 된 내부 가열 패드가 포함됩니다. 이 시스템은 충전을 시작하기 전에 배터리를 안전한 레벨로 따뜻하게합니다.

응용 프로그램 : EV, 산업 장비, 태양 저장, 실외 도구

자체 가열 기술은 다음과 같이 사용됩니다.

• 전기 자동차

• 오프 그리드 태양열 배터리

• 북극 드론

• 군용 전력 팩

비교 : 표준 대 자조 리튬 배터리

충전 임시 충전	임시 임시 자조	기간
콜드 충전	위험한	안전한
비용	낮추다	더 높은
안전	0 ° C 이하의 위험	제어
이상적입니다	따뜻한 기후	모든 기후

겨울 동안 리튬 배터리를 저장하는 방법

이상적인 저장 온도 범위 (단기 대 장기)

기간	범위
단기 (1-4 주)	0 ° C - 20 ° C
장기 (1 개월)	10 ° C - 15 ° C

겨울 저장을위한 팁 : 충전 수준, 환기, 단열재

• 리튬 배터리 저장 온도를 10-20 ° C 사이에서 유지하십시오

• 40-60% 충전으로 저장하십시오

• 내화성 보관 백이나 상자를 사용하십시오

• 직접 차가운 초안을 피하십시오

겨울 리튬 배터리 스토리지의 일과하지 않습니다

하다 :

• 충전하기 전에 따뜻합니다

• 마른 용기를 사용하십시오

• 실내에서 보관하십시오

하지 않다 :

• 차가운 차에 두십시오

• 0 ° C 아래로 충전하십시오

• 의도적으로 동결

인포 그래픽 : 겨울 리튬 배터리 저장 점검표

• 50% 충전

• ✅ 객실 온도 저장

• ✅ 화재 안전 케이스

• ✅ 금속 접촉이 없습니다

• ✅ 매달 육안 검사

추운 날씨 vs. 더운 날씨 : 리튬 배터리에서 더 나쁜 것은 무엇입니까?

고온에서의 열 런 어웨이 대 감기의 성능 손실

뜨거운 온도는 화재를 일으 킵니다. 차가운 온도는 고장을 일으 킵니다. 둘 다 나쁘지만 다른 방식으로. 콜드 제한 기능. 열이 파괴됩니다.

두 극단에 대한 비교 위험 및 예방 팁

조건	위험	예방
추운	리튬 도금	자조 팩
더운	열 런 어웨이	환기, 음영
둘 다	용량 손실	BMS, 기후 제어

일년 내내 온도 보호를위한 모범 사례

• 절연 사례를 사용하십시오

• 차 안에 보관하지 마십시오

• 온도 등급 모델을 얻으십시오

• 구매하기 전에 사양을 확인하십시오

추운 환경에서 리튬 배터리 사용을위한 일반적인 안전 요령

사용하기 전에 워밍업 기술

핸드 워머를 사용하십시오. 장치를 실내에 두십시오. BMS 워밍업 기능을 사용하십시오.

작동 중 배터리 온도 모니터링

앱 및 BMS 시스템에는 실시간 배터리 온도가 표시됩니다. 그들을 면밀히 모니터링하십시오.

갑작스런 퇴원 또는 빠른 충전을 피합니다

차가운 경우 느린 충전/배출이 더 안전합니다. 사용 가능한 경우 'eco '모드를 사용하십시오.

스마트 배터리 관리 시스템 (BMS) 사용

우수한 BMS 시스템은 온도를 조절하고, 안전하지 않은 충전을 차단하며, 사용자에게 냉 위험을 경고합니다.

리튬 배터리 동결에 대한 자주 묻는 질문

리튬 배터리가 얼어 붙은 후에 사용할 수 있습니까?
그렇습니다. 그러나 방 온도로 따뜻한 후에 만. 절대로 얼어 붙지 마십시오.

리튬 배터리가 얼었는지 어떻게 알 수 있습니까?
갑작스런 전력 손실, 부기, 오류 코드 또는 느린 충전은 징후입니다.

밤새 차가운 차에 리튬 배터리를 남겨 둘 수 있습니까?
권장되지 않습니다. 온도는 안전한 저장 범위 아래로 떨어질 수 있습니다.

냉동고에 리튬 배터리를 넣으면 수명이 연장 될까요?
아뇨. 그건 신화입니다. 실제로 손상이 발생합니다.

리튬 배터리는 눈이나 얼어 붙은 비에서 작동합니까?
그들은 할 수 있지만 용량은 낮을 것입니다. 먼저 따뜻하게하십시오.

결론 : 냉간 손상으로부터 리튬 배터리 보호

리튬 이온 배터리에 대한 추운 날씨 효과 요약

리튬 배터리 동결은 성능, 리튬 도금, 붓기 및 화재 위험을 감소시킵니다. 콜드는 화학을 방해합니다.

소비자 및 업계 사용자를위한 최종 권장 사항

자가 치는 기술을 사용하십시오. 0 ° C 이하 충전을 피하십시오. 적당한 온도에 보관하십시오. 기후에 적합한 배터리를 선택하십시오.

동결, 충전 및 저장 예방을위한 주요 테이크 아웃

• 냉동 리튬 배터리를 충전하지 마십시오

• BMS 및자가 혼합 시스템을 사용하십시오

• 약 15 ° C, 절반 충전을 저장하십시오

• 뜨겁고 차가운 극심한 온도를 피하십시오

모범 사례에 따라 리튬 배터리 는 겨울에도 더 오래 지속됩니다.