LiTime は、自己発熱シリーズと並行して、低温保護のための 12V 230Ah および 12V 100Ah TM などの最先端の機能を統合することにより、Winter シリーズの製品を強化しました。 その結果、いくつかの顧客は、これらのオプションのどちらを選択するかを決定する際に混乱状態に陥っています。 この問題に対処するために、この記事ではこれらの製品の違いを明確に説明することを目的としています。

​目次

• リチウム電池は寒い気候に適していますか?
• 寒さはリチウム電池の寿命に影響しますか?
• LiTime 低温シリーズ VS 自己発熱シリーズ
• LiTime低温保護シリーズ
• LiTime自己発熱シリーズ
• まとめ
• 低温シリーズと自己発熱シリーズを並列または直列に接続できますか?

ヒント：寒い天候で LiFePO4 リチウム電池を充電する方法

リチウム電池は寒い気候に適していますか?

製品の紹介を始める前に、次の質問を明確にしましょう。リチウム電池は寒い気候に適していますか?

リン酸鉄リチウム (LFP) バッテリーは、幅広い温度範囲で確実に動作する能力があるため、寒冷気象条件に最適です。 低温によって悪影響を受ける可能性がある標準的な鉛酸バッテリーとは異なり、LFP バッテリーは極寒の環境でも効率と耐久性を維持します。

LFP バッテリーは、最低華氏 -4 度 (摂氏 -20 度) から最高華氏 140 度 (摂氏 60 度) の温度でも安全に使用できます。 この温度範囲により、オフグリッドソーラーシステム、キャンピングカーなど、所有者が極寒の環境に遭遇することが多いさまざまな用途に実用的になります。

気温が低いと、鉛蓄電池の性能が大幅に低下します。 寒さは彼らの能力を制限し、あなたが彼らからより多くの力を引き出すほど、彼らは弱っていきます。 一方、LFP バッテリーは寒冷地において優れた性能を発揮します。 LFP バッテリーを使用すると、内部抵抗の減少により自然に暖かくなり、電圧が上昇し、パフォーマンスが向上します。

寒冷地での電力ニーズに合わせて LFP などのリチウム バッテリーを選択すると、従来の鉛蓄電池の制限を克服できます。 性能、信頼性、耐温度性が強化されているリチウム バッテリー、特に LFP は、寒い気候条件でデバイスに電力を供給する場合に明らかに優れています。 既存のバッテリー システムをアップグレードしたい場合でも、寒冷気候の課題に対する解決策を探している場合でも、リチウム バッテリーは最適な選択肢です。

寒さはリチウム電池の寿命に影響しますか?

寒さは確かにリチウム電池の寿命と性能に影響を与えます。 一般に、リチウム電池は低温下では鉛酸電池よりも耐久性が高いですが、極度の低温でも効率と容量に影響を与える可能性があります。

華氏 32 度 (摂氏 0 度) 未満の温度では、鉛蓄電池の効率と使用可能な容量の両方が著しく低下し、定格容量の約 70 ～ 80% しか供給できません。 比較すると、リチウム電池は最小限の損失で動作し、同じ温度で容量の 95 ～ 98% を供給します。

充電中、バッテリー内のリチウムイオンは通常、スポンジ状の構造に似たバッテリーの負極端子である多孔質グラファイトアノードに吸収されます。 しかし、温度が氷点下に下がると、リチウムイオンをアノードに効率的に捕捉することが困難になります。 その代わりに、多くのリチウムイオンがアノードの表面をコーティングすることになります。これはリチウムメッキとして知られるプロセスです。 これにより、電気を伝導するために利用できるリチウムが減少し、その結果、バッテリー容量が減少します。

リチウム電池を氷点下で充電すると、特に不適切な充電率で充電すると、電池の機械的安定性が低下し、突然の故障が発生しやすくなる可能性があります。 凍結充電条件中にグラファイトアノード内のリチウムイオンが失われると、メッキが発生する可能性があり、これによりバッテリー容量がさらに低下し、抵抗が増加します。 メッキが著しく蓄積すると、セパレーターに穴が開き、バッテリーセル内に危険な短絡が発生する可能性があります。

これらの問題を軽減するには、氷点下でのリチウム電池の充電、特に高い充電率での充電を避けることが重要です。 適切な低温充電保護メカニズムを使用すると、バッテリーの性能を維持し、過剰なメッキによって引き起こされる潜在的な損傷を防ぐことができます。

リチウム電池は鉛蓄電池に比べて寒冷地での性能が優れていますが、容量に対する低温の影響を考慮し、最適な性能と安全性を確保するために必要な予防措置を講じることが依然として重要です。

それが、LiTimeが低温シリーズと自己発熱シリーズをアップグレードする理由です。

LiTime 低温シリーズ VS 自己発熱シリーズ

次に、これら 2 つのシリーズについて詳しく説明します。

LiTime低温保護シリーズ

現在、LiTime には低温保護機能を搭載した LiTime 12V 100Ah TM と LiTime 12V 230Ah の 2 製品があります。

低温保護は、高温、過充電、過放電、過電流、短絡に加えて、充電保護の 1 つです。

バッテリーを低温で充電すると、バッテリーの性能と寿命に影響を与えるいくつかの問題が発生する可能性があります。 これらの問題には、充電効率の低下、バッテリー容量の減少、バッテリーセルへの潜在的な損傷が含まれます。 これらのリスクを軽減し、寒い環境でも安全で効果的な充電を確保するために、低温保護メカニズムが実装されています。

 したがって、充電温度が氷点37℉(0℃)より低い場合、充電は自動的に切れます。 バッテリーを屋内に置き、温度が41℉（5℃）までになると充電が回復します。

LiTime自己発熱シリーズ

自己発熱シリーズには、12V 100Ah 自己発熱型および 12V 200Ah 自己発熱型 LiFePO4 リチウム電池が含まれています。

このシリーズのバッテリーの最大の違いは、内蔵の加熱パッドです。 バッテリーの両側に 2 つの加熱パッドが取り付けられており、バッテリーを十分に加熱し、より包括的な保護を提供します。

 加熱パッドはどのように機能しますか?

ステップ 1: バッテリーを充電器に接続します。 (DC充電電圧:14.2V~14.6V、DC充電電流>15A(100Ahバッテリーの場合)/20A(200Ahバッテリーの場合)

ステップ 2: 温度センサーがバッテリー温度を検出します。

• (1) バッテリー温度が -20℃ ～ 5℃ /-4°F ～ 41°F の場合、BMS は加熱パッドを通じてバッテリーの加熱を開始し、加熱プロセス中はバッテリーは充電されません。 そして、ステップ 3 に進みます。
• (2) または、バッテリー温度が >5℃ /41°F の場合、バッテリーは通常に充電され、加熱機能は作動しません。

 ステップ 3: バッテリー温度が設定値に達すると、加熱が停止され、バッテリーが充電されます。 (通常、-10℃ /14°F で約 30 ～ 60 分、-20℃ /-4 で約 70 ～ 100 分かかります)。

要約すれば
これら 2 つのシリーズは主に、寒冷地における LiFePO4 リチウム電池の充電問題に対処します。 低温シリーズと自己加熱シリーズの主な違いは、自動バッテリー管理システム (BMS) 加熱モジュールの有無にあります。 自己加熱シリーズを使用すると、充電中にユーザーが何もする必要がなく、バッテリーが自己加熱されます。 ただし、低温保護シリーズでは、バッテリーを暖かい室内環境に置き、バッテリーを温めて充電能力を回復するなど、いくつかの措置を講じる必要があります。

充電の利便性や予想される温度条件などの要素を考慮して、特定のニーズや好みに最も適したシリーズを選択することが重要です。

低温シリーズと自己発熱シリーズを並列または直列に接続できますか?

残念だけど違う。 これら 2 つのシリーズは BMS が異なるため、これらのシリーズを接続しようとすると、機能に互換性がなく、バッテリーが損傷する可能性があります。

最適なパフォーマンスと安全性を確保するために、同じシリーズのバッテリーを使用し、ガイドラインに従うことをお勧めします。

ヒント: 寒い天候で LiFePO4 リチウム電池を充電する方法

寒い天候で LiFePO4 バッテリーを充電するには、最適な結果を得るために次のガイドラインに従うことができます。

バッテリーが適切な温度であることを確認してください
LiFePO4 バッテリーは、0°C ～ 45°C (32°F ～ 113°F) の範囲で最高のパフォーマンスを発揮します。 バッテリーが極度に低い温度にさらされた場合は、充電する前にバッテリーを温めることをお勧めします。 バッテリーを暖かい屋内環境にしばらく置くと、バッテリーの温度が上昇する可能性があります。

電流を減らして充電する

気温が低い場合は、LiFePO4 バッテリーを少ない電流で充電することをお勧めします。 このアプローチは、バッテリーへのストレスを最小限に抑え、寿命を維持するのに役立ちます。 寒冷気候条件に適した充電電流を決定するには、メーカーの仕様または充電ガイドラインを参照してください。

充電プロセスを監視する

 充電プロセス全体を通じて、バッテリーの温度と充電状態を監視することが重要です。 充電中に温度が大幅に低下した場合は、続行する前に充電プロセスを一時停止し、バッテリーを暖める必要がある場合があります。 これにより、寒い天候でも安全かつ効率的な充電が保証されます。

 

 極度の寒さからバッテリーを保護する

充電中または充電後に、LiFePO4 バッテリーを過度の低温にさらさないようにしてください。 極度の寒さはバッテリーの性能と容量に悪影響を与える可能性があります。 可能であれば、バッテリーの最適な機能を維持するために、温度管理された環境でバッテリーを保管および使用してください。