Trong quá trình sản xuất pin, do sự bất cẩn trong kiểm soát quy trình, các hạt kim loại cực nhỏ đã trộn lẫn bên trong pin lithium-ion. Trong quá trình sử dụng pin, nhiệt độ thay đổi hoặc các hạt kim loại va chạm khác nhau đã xuyên thủng lớp ngăn cách giữa các điện cực dương và âm, gây ra hiện tượng đoản mạch bên trong pin và tạo ra lượng nhiệt lớn, khiến pin bắt lửa.

Do các hạt kim loại vô tình lọt vào trong quá trình sản xuất nên rất khó để ngăn chặn hoàn toàn các sự cố như vậy xảy ra. Do đó, chúng tôi cố gắng mô phỏng tình huống các hạt kim loại xâm nhập vào bộ tách và gây ra hiện tượng đoản mạch bên trong thông qua “thử nghiệm đoản mạch bên trong cưỡng bức”.

Nếu pin lithium-ion có thể đảm bảo không có nguy cơ cháy nổ trong quá trình thử nghiệm, thì có thể đảm bảo hiệu quả rằng ngay cả khi các hạt kim loại được trộn lẫn bên trong pin trong quá trình sản xuất, chúng cũng không thể xuyên qua lớp ngăn cách giữa các điện cực dương và âm. Hoặc ngay cả khi màng ngăn bị thủng và gây ra hiện tượng đoản mạch bên trong, vẫn sẽ không có nguy cơ cháy nổ gây nguy hiểm cho sự an toàn của cá nhân.

1.Buồng thử nghiệm

“Thử nghiệm ngắn mạch cưỡng bức bên trong pin đơn” yêu cầu thử nghiệm phải được tiến hành trong môi trường 10~60 ℃, với tốc độ áp dụng áp suất là 0,1mms, yêu cầu độ chính xác là ± 0,005ms và áp suất tối đa là 1000N. Ngoài ra, dữ liệu điện áp và áp suất cần được thu thập trong quá trình thử nghiệm.

Khi điện áp giảm hơn 50mV hoặc khi áp suất được áp dụng đáp ứng các yêu cầu (ắc quy hình trụ 800N, ắc quy vuông 400N), áp suất phải dừng lại và duy trì trong 30 giây. Điều này đưa ra các yêu cầu nghiêm ngặt đối với thiết bị chịu áp suất: thứ nhất, kiểm soát tốc độ và độ chính xác của việc áp dụng áp suất; thứ hai, đảm bảo việc áp dụng áp suất; thứ ba, kiểm soát nhiệt độ môi trường; thứ tư, đáp ứng tần suất và độ chính xác của việc thu thập dữ liệu điện áp và áp suất.

Làm thế nào để đảm bảo tốc độ chính xác 0,1 ± 0,01mm/giây và áp suất 100N trong môi trường nhiệt độ cao và thấp là công nghệ then chốt để thiết bị thử nghiệm có thể đáp ứng các tiêu chuẩn thử nghiệm hay không. Để tạo ra tốc độ đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm, việc lựa chọn vật liệu thiết bị trước tiên phải đáp ứng các yêu cầu sử dụng của nhiệt độ môi trường thử nghiệm, và chìa khóa khác là lựa chọn nguồn điện và kiểm soát độ chính xác của thiết kế cơ cấu truyền động.

Chúng tôi đã phát triển ” Buồng thử nghiệm ngắn mạch bên trong pin ” thông qua các thí nghiệm lặp đi lặp lại, có thể đạt được ứng dụng áp suất có độ chính xác cao. Bằng cách trang bị hộp nhiệt độ cao và thấp có độ chính xác cao và hệ thống thu thập dữ liệu, chúng tôi đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về nhiệt độ và yêu cầu thu thập dữ liệu của thiết bị áp suất.

2. Các bước tính phí cho bài thử

Kiểm tra ngắn mạch bên trong cưỡng bức pin đơn là kiểm tra được thực hiện trên một pin đơn được sạc đầy. Điều kiện sạc là ổn định trong 1-4 giờ ở nhiệt độ thử nghiệm trên và dưới tương ứng, sau đó sử dụng điện áp sạc trên và dòng điện sạc tối đa để sạc cho đến khi giá trị dòng điện dưới điều khiển sạc điện áp không đổi trở thành 0,05ItA.

Nhiệt độ thử nghiệm giới hạn trên và dưới cho biết khi pin có thể sử dụng điện áp sạc giới hạn trên và dòng điện sạc tối đa, nhiệt độ cao nhất và thấp nhất trên bề mặt của cell pin được chọn để sạc trong điều kiện nhiệt độ thử nghiệm giới hạn trên và dưới dựa trên đặc tính vật liệu của pin lithium.

Nhiệt độ thử nghiệm trên và dưới do JSC 8714 đề xuất lần lượt là 45 ℃ và 10 ℃. Điện áp sạc trên là 4,25V, dựa trên đặc điểm của vật liệu pin lithium-ion (điện cực âm oxit lithium coban • điện cực dương cacbon) thường dùng trên thị trường và không thể đại diện cho tất cả các loại pin lithium.

JSC8714 đề xuất rằng nếu cần sử dụng nhiệt độ thử nghiệm trên và dưới mới và điện áp sạc trên, cần phải tiến hành một số thử nghiệm nhất định và cần bổ sung cơ sở dữ liệu bổ sung. Nội dung điều tra để xác định điện áp sạc giới hạn trên mới bao gồm: tính ổn định về mặt cấu trúc của vật liệu điện cực dương, sự hấp thụ lithium của vật liệu điện cực âm và tính ổn định về mặt cấu trúc của chất điện phân;

Khi xác định nhiệt độ thử nghiệm giới hạn trên và dưới mới, nội dung kiểm tra bao gồm tính ổn định về mặt cấu trúc của vật liệu điện cực dương, tính ổn định về mặt cấu trúc của chất điện phân và các đặc tính vật liệu khác cần đảm bảo an toàn cho pin đã sạc ở nhiệt độ thử nghiệm giới hạn trên mới.

Ngoài ra, 5 ℃ được thêm vào nhiệt độ thử nghiệm giới hạn trên mới, áp dụng cho các điều kiện sạc của JSC8714 mục 5.1 và đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm của các mục 5.2-5.5. Dựa trên sự hấp thụ ion lithium của vật liệu điện cực âm Độ linh động của các ion lithium trong chất điện phân (tương ứng với nhiệt độ) sẽ đảm bảo an toàn cho pin đã sạc ở nhiệt độ thử nghiệm giới hạn dưới mới và 5 ℃ nên được thêm vào nhiệt độ thử nghiệm giới hạn dưới mới để đáp ứng các điều kiện sạc của 5.1 và đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm từ 5.2 đến 5.5.

3. Các bước áp dụng áp suất

Trong điều kiện nhiệt độ trên và dưới, sử dụng dụng cụ tạo áp suất để tạo áp suất với tốc độ 0,1 mm/giây tại vị trí đặt một tấm niken nhỏ trên một cục pin đơn. Đồng thời, sử dụng Vôn kế để theo dõi sự thay đổi điện áp tại đầu ra của cục pin đơn. Khi quan sát thấy điện áp giảm lớn hơn 50mV hoặc khi áp suất được áp dụng đáp ứng các yêu cầu (pin hình trụ 800N pin vuông 400N), hãy dừng giảm công cụ tạo áp suất, giữ trong 30 giây, sau đó loại bỏ áp suất.

Sử dụng mức áp suất chậm tới 0,1mm/giây có thể kiểm soát tốt hơn thời gian và mức độ nghiêm trọng của hiện tượng đoản mạch bên trong. Khi xảy ra hiện tượng sụt áp 5mV trong quá trình áp dụng áp suất, điều đó cho thấy tấm niken nhỏ được đặt bên trong pin đơn đã đâm thủng bộ tách pin dưới áp suất, gây ra hiện tượng đoản mạch bên trong pin đơn. Lúc này, không cần tiếp tục áp dụng áp suất. Nếu áp suất đạt 800N và pin vuông được nén ở mức 400N, vẫn không có hiện tượng sụt áp, điều đó cho thấy bộ tách pin đơn có thể ngăn ngừa hiệu quả hiện tượng thủng tấm niken nhỏ, điều này cũng có thể ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch bên trong pin đơn sau khi trộn với các hạt kim loại nhỏ.

4.Kết luận

Với việc ứng dụng ngày càng rộng rãi của pin lithium-ion và sự tiến bộ liên tục của các công nghệ liên quan, các yêu cầu về an toàn của chúng cũng ngày càng tăng. Nhiều quốc gia, tổ chức và doanh nghiệp đang tích cực nghiên cứu các phương pháp phát hiện có thể đánh giá chính xác và hiệu quả hơn về tính an toàn của pin lithium-ion. Chỉ bằng cách liên tục nghiên cứu và khám phá các đặc tính điện hóa và môi trường của pin lithium-ion, chúng ta mới có thể phát triển các dự án và điều kiện thử nghiệm pin lithium-ion khoa học, có mục tiêu và khả thi hơn.

Pin lithium sắt phosphate là loại pin lithium-ion rất có tiềm năng trên thị trường hiện nay. Hiện nay, nghiên cứu về pin lithium sắt phosphate chủ yếu tập trung vào hệ thống quản lý pin và ước tính trạng thái sạc. Hiệu suất của nó cần được nghiên cứu thêm, đặc biệt là hiệu suất ở nhiệt độ thấp. Hiện nay, các thiết bị thải loại được sử dụng cho nghiên cứu khoa học Nam Cực về cơ bản đều được cung cấp năng lượng bằng pin axit chì, gây ô nhiễm nghiêm trọng.

Tuy nhiên, công suất riêng và năng lượng riêng của pin Lithium sắt phosphate cao hơn so với pin axit chì, có tỷ lệ tự xả thấp và bảo vệ môi trường, và chúng phù hợp hơn với Nam Cực. Gió lạnh quanh năm ở Nam Cực, chẳng hạn như Trạm Côn Lôn, nằm ở độ cao nhất ở Nam Cực, có nhiệt độ trung bình hàng năm là -58,4 ℃ và nhiệt độ tối thiểu là -82 ℃. Bài báo này mô phỏng môi trường nhiệt độ thấp ở Nam Cực, tiến hành các thí nghiệm sạc và xả trên pin Lithium sắt phosphate trong các môi trường nhiệt độ thấp khác nhau và phân tích các kết quả thực nghiệm, cung cấp cơ sở cho việc lựa chọn pin và thiết kế hệ thống sưởi ấm.

1.Thử nghiệm sạc pin

Trong thử nghiệm này, nguồn điện DC ổn định được sử dụng để sạc pin và buồng thử nghiệm xen kẽ nhiệt độ cao và thấp được sử dụng để mô phỏng môi trường nhiệt độ thấp phân cực. Dòng điện sạc không đổi và điện áp sạc tối đa cho phép của nguồn điện DC ổn định đã được thiết lập. Dòng điện sạc được thiết lập trong thí nghiệm lần lượt là 1, 2 và 3A và điện áp ngắt sạc là 14,7V. Khi pin được sạc đến 14,7V, nguồn điện dừng sạc dòng điện không đổi và bắt đầu sạc điện áp không đổi. Quá trình sạc pin như sau: ở giai đoạn đầu, dòng điện ở trạng thái sạc dòng điện không đổi. Khi quá trình sạc tiếp tục, điện áp pin tăng dần. Khi đạt đến 14,7V, nó chuyển sang sạc điện áp không đổi và dòng điện cụ thể giảm dần xuống khoảng 0,2A.

Trong môi trường nhiệt độ thấp, ion lithium của than chì nhúng lithium khó được nhúng vào cực dương than chì dưới -20 ℃, do đó khả năng tiếp nhận sạc của pin Lithium sắt phosphate sẽ bị giảm và tốc độ sạc sẽ giảm đáng kể trong môi trường nhiệt độ thấp so với nhiệt độ bình thường. Trong quá trình sạc, nhiệt độ bên trong pin thường sẽ tăng lên, điều này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến việc sạc pin ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, nhiệt độ tăng trong quá trình sạc ở nhiệt độ thấp sẽ cải thiện hiệu suất sạc của pin. Do khả năng sạc của pin giảm đáng kể khi sạc trong môi trường nhiệt độ thấp, để nghiên cứu hiệu suất sạc của pin trong môi trường nhiệt độ thấp, pin đã được đặt trong các môi trường nhiệt độ thấp khác nhau và sạc ở dòng điện và điện áp không đổi với các dòng điện khác nhau. Trong thí nghiệm này, sạc dòng điện thấp được sử dụng để tăng tốc độ chấp nhận sạc của pin. Dòng điện sạc lần lượt là 1, 2 và 3A. Ở nhiệt độ môi trường bình thường, -10, -20 và -30 ℃, pin Lithium sắt phosphate được sạc ở dòng điện và điện áp không đổi. Tổng cộng có 12 nhóm thí nghiệm. Dữ liệu được thu thập và phân tích.

Sạc pin Lithium sắt phosphate ở dòng điện và điện áp không đổi với dòng điện 3A, và thu thập và lưu trữ dữ liệu sau mỗi 10 phút. Từ dữ liệu, có thể thấy rằng trong giai đoạn sạc ban đầu, pin được sạc ở dòng điện không đổi 3A. Điện áp thay đổi đáng kể và đường cong điện áp tăng đột ngột lên khoảng 13V, bước vào giai đoạn ổn định điện áp. Đường cong tăng nhẹ và cuối cùng điện áp vẫn không đổi. Dòng điện bắt đầu giảm, giảm xuống khoảng 0,2A và quá trình sạc kết thúc.

Có thể thấy từ sự so sánh rằng, khi nhiệt độ môi trường giảm, khi pin Lithium sắt phosphate được sạc với cùng một dòng điện và điện áp không đổi, thời gian để điện áp đi vào giai đoạn ổn định sẽ được rút ngắn. Số lần thu thập bắt đầu đi vào giai đoạn ổn định điện áp ở khoảng 50 lần ở nhiệt độ bình thường, khoảng 40 lần ở -10 ℃, khoảng 20 lần ở -20 ℃ và ít hơn 20 lần ở -30 ℃; Xu hướng tăng chung của điện áp pin vẫn không thay đổi, nhưng nhiệt độ càng thấp, pin đạt đến giá trị điện áp cài đặt càng nhanh, điều đó có nghĩa là thời gian hoàn thành quá trình sạc càng ngắn. Ở nhiệt độ phòng, pin hoàn thành quá trình sạc khi tần suất thu thập là 400 lần, 300 lần ở -10 ℃, 200 lần ở -20 ℃ và 120 lần ở -30 ℃. Trong quá trình thử nghiệm, người ta cũng phát hiện ra rằng khi sạc bằng dòng điện và điện áp không đổi ở cùng một dòng điện, các giai đoạn sạc cho dòng điện không đổi và điện áp không đổi là khác nhau ở các nhiệt độ môi trường khác nhau. Nhiệt độ càng thấp, giai đoạn sạc dòng điện không đổi càng ngắn, thậm chí trực tiếp vào giai đoạn sạc điện áp không đổi. Do đó, khi sạc pin theo cùng một cách, nhiệt độ càng thấp, thời gian hoàn thành sạc càng ngắn.

2.Thử nghiệm xả pin

Trong thí nghiệm này, pin lithium sắt phosphate được xả bằng cách xả dòng điện không đổi và một máy kiểm tra dung lượng pin có độ chính xác cao đã được chọn cho thí nghiệm xả. Thí nghiệm này là xả dòng điện thấp và dòng điện xả của máy kiểm tra được đặt thành 2A. Để xả hoàn toàn pin, điện áp cắt xả được đặt thành 9,5V.

Để nghiên cứu hiệu suất xả của pin trong môi trường nhiệt độ thấp, pin được sạc đầy được đặt ở các nhiệt độ môi trường khác nhau và chịu sự xả dòng điện không đổi ở cùng một dòng điện. Trong thí nghiệm này, xả dòng điện nhỏ được sử dụng để cải thiện hiệu suất xả của pin, vì trong môi trường nhiệt độ thấp, xả dòng điện nhỏ được sử dụng, dòng điện được phân bổ đều trên điện cực pin và phản ứng hóa học bên trong pin được thực hiện đầy đủ, có thể làm tăng độ sâu xả của pin. Trong thí nghiệm này, dòng điện 2A được sử dụng để xả pin Lithium sắt phosphate ở nhiệt độ phòng, -10, -20, -30 ℃, tổng cộng có 4 nhóm thí nghiệm.

Trong giai đoạn đầu xả pin, điện áp sẽ giảm mạnh, sau đó giảm dần và kéo dài trong thời gian dài. Khi kết thúc xả, điện áp sẽ giảm mạnh xuống điện áp cắt. Kết quả thực nghiệm cho thấy ở cùng tốc độ xả, điện áp xả ban đầu của pin giảm khi nhiệt độ giảm. Điện áp xả ban đầu là 14,48V ở nhiệt độ phòng, 14V ở -10 ℃, 13,6V ở -20 ℃ và 13,3V ở -30 ℃.

Điện áp của pin Lithium sắt phosphate sẽ giảm đột ngột khi bắt đầu xả. Điều này là do khi xả pin trong môi trường nhiệt độ thấp, khi nhiệt độ pin bắt đầu giảm, các hoạt chất tham gia phản ứng bên trong pin giảm và không thể phản ứng hoàn toàn, dẫn đến hiệu ứng phân cực của pin tăng lên. Do đó, trong giai đoạn xả pin ban đầu, điện áp cực giảm mạnh xuống khoảng 13,3V và điện áp pin trái và phải bắt đầu duy trì mức xả ổn định, với những thay đổi điện áp chậm. Khi pin tiếp tục xả, điện trở bên trong của pin tăng lên, nhiệt độ bên trong của pin tăng lên và một phần các hoạt chất trong pin được kích hoạt. Khi điện áp giảm xuống khoảng 12,5V, điện áp pin đột nhiên giảm trở lại. Khi nhiệt độ của pin tiếp tục tăng, điện trở bên trong của pin giảm và nhiệt sinh ra bên trong pin cũng giảm. Tuy nhiên, nhiệt độ môi trường vẫn ở mức 10℃, vì vậy nhiệt độ của pin bắt đầu giảm và điện áp cũng giảm.

Điện áp của pin Lithium sắt phosphate thay đổi rất nhanh trong giai đoạn xả ban đầu và giai đoạn cuối của quá trình cạn kiệt dung lượng pin, trong khi điện áp xả ở giai đoạn ổn định không thay đổi nhiều, điều này cho thấy pin có thể hoạt động ổn định dưới điện áp ở giai đoạn ổn định. Từ phân tích trên, có thể thấy rằng thời gian xả của pin Lithium sắt phosphate sẽ được rút ngắn khi nhiệt độ môi trường giảm, cho thấy khả năng xả của pin Lithium sắt phosphate đang dần yếu đi. Thời gian thu thập của pin xả hoàn toàn ở nhiệt độ phòng là khoảng 270 lần, thời gian thu thập của pin xả hoàn toàn ở -10 ℃ là khoảng 220 lần, thời gian thu thập của pin xả hoàn toàn ở -20 ℃ là khoảng 100 lần và thời gian thu thập của pin xả hoàn toàn ở -30 ℃ là khoảng 90 lần. Khi pin được xả với dòng điện không đổi, Xu hướng chung của việc giảm điện áp xả vẫn không thay đổi.

3.Kết luận

Pin Lithium sắt phosphate đã được thử nghiệm. Phòng thử nghiệm xen kẽ nhiệt độ cao và thấp của phòng thí nghiệm đã được sử dụng để mô phỏng môi trường nhiệt độ thấp ở Nam Cực và các thí nghiệm sạc và xả pin Lithium sắt phosphate trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau đã được thực hiện với nguồn điện DC được điều chỉnh và máy dò dung lượng pin. Kết luận được đưa ra là khi pin ở trong môi trường nhiệt độ thấp, với nhiệt độ liên tục giảm, nền tảng điện áp xả ban đầu của pin Lithium sắt phosphate giảm dần, thời gian sạc và xả giảm dần và dung lượng sạc và xả giảm.

Nhiệt độ giảm sẽ ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất sạc và xả của pin; Khi nhiệt độ môi trường của pin Lithium sắt phosphate là -10 ℃ hoặc thấp hơn, mức sạc của pin với dòng điện thấp sẽ cao hơn so với mức sạc với dòng điện cao. Có thể thấy từ các kết luận trên rằng hiệu suất của pin Lithium sắt phosphate trở nên kém hơn ở nhiệt độ thấp. Khả năng sạc và xả của pin là đáng kể ở -10 ℃. Do đó, khi sử dụng ở Nam Cực, có thể coi là làm nóng pin đến khoảng -10 ℃.

Với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô, xe nhiên liệu thay thế đã trở thành một lực lượng không thể bỏ qua trong những năm gần đây. Với việc sử dụng ngày càng nhiều xe năng lượng mới, chúng ta thường thấy tin tức về sự tự bốc cháy, nổ và các khía cạnh khác của xe năng lượng mới. Bản chất của các vụ tai nạn an toàn xe năng lượng mới thực sự là sự mất kiểm soát nhiệt của pin. Bài báo này giới thiệu tóm tắt về tình trạng mất kiểm soát nhiệt, các vấn đề hiện tại, các vấn đề cần giải quyết và các biện pháp và phương pháp kỹ thuật cần thực hiện.

1 Nhiệt độ thoát ra ngoài

Sự cố nhiệt là hiện tượng quá nhiệt, cháy nổ do phản ứng dây chuyền giải phóng nhiệt của một cục pin đơn lẻ gây ra, khiến tốc độ tăng nhiệt độ tự nhiên của pin thay đổi nhanh chóng.

2 Các vấn đề hiện tại

Với sự cải thiện liên tục về mật độ năng lượng của pin lithium-ion, việc cải thiện tính an toàn của chúng ngày càng trở nên cấp thiết đối với sự phát triển của xe điện. Trong thực tế, làm thế nào để phát hiện chính xác rò rỉ chất điện phân ở giai đoạn đầu là một thách thức đáng kể, Khó khăn nằm ở việc phải vừa “sớm” vừa “chính xác”, cũng như tuân thủ một loạt các môi trường ứng dụng như “ô tô” và “hộp pin”.

Bởi vì các cảm biến có độ nhạy cao có thể bị ảnh hưởng bởi khí dễ bay hơi từ vật liệu niêm phong trong hộp pin, gây ra báo động sai; và các cảm biến có độ nhạy thấp mất chức năng cảnh báo sớm. Như đã biết, do mức độ nghiêm trọng của cháy pin, hậu quả của báo động chậm là cực kỳ nghiêm trọng và không thể chịu đựng được

3 vấn đề kỹ thuật chính cần giải quyết

(1) Nhiều vụ cháy nổ tự phát đã xảy ra ở xe điện năng lượng mới, một lần nữa gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự an toàn của xe điện. Các chuyên gia chỉ ra rằng, sự cố mất kiểm soát nhiệt của pin là nguyên nhân chính gây ra cháy pin điện. Đối với pin lithium-ion, sự cố mất kiểm soát nhiệt là tai nạn an toàn nghiêm trọng nhất, khiến pin lithium-ion bắt lửa hoặc thậm chí phát nổ, đe dọa trực tiếp đến sự an toàn tính mạng của người sử dụng.

(2) Các điều kiện của Nhiệt độ thoát ra khác nhau đối với các cell điện khác nhau. Thông qua việc phát hiện các điều kiện kích hoạt Nhiệt độ thoát ra khác nhau đối với các cell điện, có thể thực hiện cảnh báo sớm và kiểm soát thông minh các nguy cơ cháy pin, và có thể thực hiện cảnh báo sớm cho hành khách trước.

(3) Thông qua việc phát hiện sự mất kiểm soát nhiệt, xe điện có thể có những ưu điểm là rất sớm, chính xác và đáng tin cậy, không có báo động giả và báo cáo bị mất, đồng thời có thể tối ưu hóa chi phí, do đó trở thành phương án kỹ thuật tốt nhất để đảm bảo vận hành an toàn cho xe năng lượng mới.

4 Biện pháp và phương pháp kỹ thuật đề xuất

(1) Các yếu tố gây ra hiện tượng nóng chảy mất kiểm soát thường được chia thành hai loại, các yếu tố bên trong và các yếu tố bên ngoài. Các yếu tố bên trong chính là: lỗi sản xuất pin dẫn đến ngắn mạch bên trong; Sử dụng pin không đúng cách dẫn đến việc tạo ra các dendrite lithium bên trong, gây ra ngắn mạch giữa các điện cực dương và âm. Các yếu tố bên ngoài chính là: các yếu tố bên ngoài như bóp và châm kim gây ra ngắn mạch trong pin lithium-ion; Ngắn mạch bên ngoài của pin khiến nhiệt tích tụ bên trong pin quá nhanh; Nhiệt độ bên ngoài quá cao dẫn đến phân hủy màng SEI và vật liệu điện cực dương.

(2) Kiểm tra hiện tượng mất kiểm soát nhiệt của một cell điện . Hiện tượng mất kiểm soát nhiệt của các model lõi điện khác nhau của các hãng sản xuất khác nhau là khác nhau. Điều chúng ta cần làm là kiểm tra các điều kiện kích hoạt mất kiểm soát nhiệt của lõi điện đơn và hiện tượng mất kiểm soát nhiệt đối với lõi điện được sử dụng trong dự án hiện tại.

(3) Kiểm tra tiếp xúc nhiệt không kiểm soát được. Sử dụng thiết bị nhiệt phẳng hoặc hình thanh, bề mặt giếng phải được phủ bằng lớp gốm, kim loại hoặc lớp cách điện. Diện tích gia nhiệt của thiết bị kiểm tra không được vượt quá diện tích bề mặt của cell pin; Tiếp xúc trực tiếp bề mặt gia nhiệt của thiết bị gia nhiệt với bề mặt của pin đơn, và dừng kích hoạt khi xảy ra hiện tượng mất kiểm soát nhiệt hoặc nhiệt độ của điểm giám sát đạt 300 ℃

(4) Kiểm tra nhiệt độ tiếp xúc châm cứu không kiểm soát được. Nội dung kiểm tra cụ thể là: vật liệu làm kim phải là thép, đường kính kim phải từ 3 mm ~ 8 mm; Hình dạng đầu kim là hình nón, góc 20 ° ~ 60 °; Kiểm tra kim phải được tiến hành với tốc độ 0,1 mm / s ~ 10 mm / s theo vị trí và hướng (ví dụ, hướng vuông góc với cực) mà nhiệt độ có thể kích hoạt tế bào.

(5) Phán đoán tình trạng mất kiểm soát nhiệt. Khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng nhất định, cảnh báo phán đoán sẽ được đưa ra. Khi băng ghế khói vượt quá ngưỡng nhất định, cảnh báo phán đoán sẽ được đưa ra. Khi khí vượt quá ngưỡng nhất định, cảnh báo phán đoán sẽ được đưa ra. Khi ngọn lửa vượt quá ngưỡng nhất định, cảnh báo phán đoán sẽ được đưa ra; Mục đích của hệ thống là thiết lập các ưu tiên chính xác để xác định hiệu quả các trạng thái khác nhau và luôn cung cấp khả năng bảo vệ hiệu quả

5 Ý nghĩa trong lý thuyết và ứng dụng

Trong giai đoạn đầu của quá trình mất kiểm soát nhiệt của pin lithium-ion, do nhiệt độ pin, điện áp xả, dòng điện xả và các thông số nhận dạng đặc trưng khác thay đổi chậm nên không thể phát hiện lỗi pin sớm nhất có thể thông qua BMS hiện đại. Lúc này, phản ứng điện hóa bên trong pin sẽ tạo ra một lượng lớn các chất khí. Do đó, về mặt lý thuyết, có thể sử dụng các cảm biến phát hiện khí để đạt được cảnh báo sớm về hiện tượng mất kiểm soát nhiệt của pin lithium-ion. Đối với hệ thống pin lithium-ion đòi hỏi sự an toàn và ổn định, hiện tượng mất kiểm soát nhiệt và sự khuếch tán mất kiểm soát nhiệt trong quá trình sử dụng đều là biểu hiện của việc thiếu an toàn.

Trong giai đoạn đầu của quá trình thoát nhiệt của pin lithium-ion, do nhiệt độ pin, điện áp xả, dòng điện xả và các thông số nhận dạng đặc trưng khác thay đổi chậm nên không thể phát hiện lỗi pin sớm nhất có thể thông qua BMS hiện đại. Lúc này, phản ứng điện hóa bên trong pin sẽ tạo ra một lượng lớn các chất khí. Do đó, về mặt lý thuyết, có thể sử dụng cảm biến phát hiện khí để đạt được cảnh báo sớm về quá trình thoát nhiệt của pin lithium-ion.

Đối với hệ thống pin lithium-ion đòi hỏi sự an toàn và ổn định, Nhiệt thoát ra ngoài và sự khuếch tán nhiệt thoát ra ngoài trong quá trình sử dụng đều là biểu hiện của sự thiếu an toàn. Do mật độ năng lượng cao của pin lithium-ion và đặc thù của việc giải phóng năng lượng, khí độc hại, v.v., nên thử nghiệm khuếch tán nhiệt thoát ra ngoài được đề cập trong nhiều tiêu chuẩn thực chất là để đảm bảo rằng hệ thống phải có phản hồi chính xác khi một lần Nhiệt thoát ra ngoài sắp xảy ra. Yêu cầu tín hiệu phản hồi này không được bỏ sót hoặc báo cáo sai, để đảm bảo rằng kế hoạch xử lý an toàn của hệ thống pin có đủ thời gian bắt đầu, Hệ thống pin được yêu cầu phải có một khả năng nhất định để ức chế hoặc trì hoãn sự khuếch tán của Nhiệt thoát ra ngoài, để đảm bảo rằng nhân viên có thể đánh giá mức độ nghiêm trọng của tai nạn và dành đủ thời gian sơ tán trước khi lực phá hoại của nó đe dọa đến sự an toàn của cá nhân, để ngăn ngừa sự mở rộng hơn nữa của các mối nguy hiểm cho cá nhân.

Pin lithium là một trong những nguồn năng lượng không thể thiếu trong ngành hàng không vũ trụ ngày nay, thường đóng vai trò là nguồn năng lượng dự phòng cho nhiều thiết bị máy bay khởi động, liên lạc và ứng phó khẩn cấp. Chúng là thành phần quan trọng của phương tiện hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động bình thường, pin lithium rất nhạy cảm với nhiệt độ môi trường và tác động của nhiệt độ rất quan trọng trong quá trình sử dụng pin theo chu kỳ, nhưng lại dễ bị bỏ qua.

Dung lượng pin và đặc tính sạc và xả sẽ thay đổi theo nhiệt độ, nhiệt độ cao hay thấp sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và tuổi thọ của pin. Do pin lithium axit coban hàng không hoạt động lâu dài trong môi trường bất lợi như điện áp thấp và nhiệt độ thấp, điều này chắc chắn sẽ dẫn đến tuổi thọ chu kỳ của pin lithium bị rút ngắn, có thể dẫn đến tình trạng pin bị loại bỏ hoặc tổn thất không thể đoán trước. Do đó, cần phải nghiên cứu đặc tính nhiệt độ của pin lithium oxit coban hàng không.

Bài viết này sẽ đi sâu vào những thay đổi về dung lượng pin và đặc tính xả điện của pin lithium coban oxit trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Thông qua các thí nghiệm, những thay đổi về dung lượng pin và đặc tính xả điện của pin lithium coban oxit ở các nhiệt độ khác nhau sẽ được xác định, cung cấp cơ sở lý thuyết để ước tính SOC của pin lithium coban oxit ở các nhiệt độ khác nhau.

1 Thử nghiệm

1.1 Đối tượng nghiên cứu và thiết bị thử nghiệm

Đối tượng thử nghiệm là pin ion lithium coban. Pin có dung lượng định danh là 45Ah, điện áp danh định là 3,7V và có thể xả ở nhiệt độ môi trường -20~60℃. Vật liệu catốt của pin là lithium coban. Thiết bị sạc và xả pin. Buồng thử nhiệt độ và độ ẩm DGBELL để đạt được kiểm soát nhiệt độ.

1.2 Các bước thử nghiệm

Kiểm tra dung lượng của pin lithium coban axit hàng không áp dụng phương pháp xả hoàn toàn. Pin lithium coban axit đủ được đặt trong các môi trường nhiệt độ khác nhau để thực hiện các thí nghiệm xả và thảo luận về tác động của sự thay đổi nhiệt độ môi trường đối với dung lượng xả của pin. Các bước cụ thể như sau:

(1) Kích hoạt pin bằng cách sạc và xả pin nhiều lần với dòng điện 0,5C để kích hoạt các ion bên trong pin;

(2) Phương pháp sạc là sạc pin với tốc độ dòng điện không đổi 0,2C. Khi điện áp pin đạt 4,15V, phương pháp sạc được thay đổi thành sạc điện áp không đổi cho đến khi dòng điện sạc giảm xuống 03A và quá trình sạc dừng lại;

(3) Phương pháp xả là để pin ở nhiệt độ môi trường trong 1b, sau đó xả với tốc độ dòng điện không đổi là 0,2C cho đến khi điện áp pin giảm xuống 3V thì dừng xả và tính toán lượng điện mà pin giải phóng;

(4) Thay đổi trạng thái SOC của pin: Tiến hành thí nghiệm sạc và xả, ghi lại sự thay đổi điện áp của pin trong quá trình sạc và xả;

(5) Đặt 7 pin axit khoan lithium cùng loại ở nhiệt độ -20, -10, 0, 10, 20, 30 và 40℃ để sạc và xả, với các bước tương tự như trên;

(6) Ghi lại kết quả thực nghiệm, sắp xếp dữ liệu thực nghiệm và tính toán dung lượng xả của pin;

(7) Tắt nguồn điện sạc sau khi sạc, tắt tải điện tử sau khi xả và vệ sinh thiết bị thí nghiệm;

(8) Dựa trên dữ liệu thực nghiệm, hãy vẽ đường cong biến thiên của điện áp pin theo SOC ở các nhiệt độ khác nhau trong quá trình sạc và xả.

2 Kết quả thực nghiệm và phân tích

Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến đặc tính sạc và xả

Bằng cách phân tích đường cong biến thiên điện áp, có thể thấy rằng biến thiên điện áp trong khu vực bệ của pin sạc là đáng kể trong môi trường nhiệt độ thấp. Khi nhiệt độ môi trường tăng và cùng một lượng điện tích được áp dụng, xu hướng thay đổi điện áp giảm. Khi pin ở các nhiệt độ khác nhau có cùng điện áp, pin ở nhiệt độ môi trường cao hơn có khối lượng lớn hơn năng lượng. Nếu hệ thống quản lý pin không thiết lập phát hiện nhiệt độ, pin có thể bị xả hoặc sạc quá mức ở nhiệt độ thấp, nhưng không được sạc đầy ở nhiệt độ cao, do đó ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin

Trong giai đoạn đầu của quá trình sạc, sạc dòng điện không đổi được áp dụng và pin hấp thụ nhiệt. Khi quá trình sạc tiến triển, nhiệt độ của pin tăng lên mạnh mẽ. Sau khi đạt đến điện áp sạc tối đa, nó chuyển sang sạc điện áp không đổi và tốc độ tăng trưởng điện áp của pin chậm lại. Nhiệt độ càng thấp, pin càng dễ đạt đến điện áp ngắt sạc

Qua phân tích những thay đổi về đường cong, có thể thấy rằng trong điều kiện xả dòng điện không đổi, sự thay đổi điện áp của pin lithium axit khoan hàng không có thể được chia thành ba giai đoạn:

(1) trong giai đoạn đầu xả, điện áp của pin giảm nhanh chóng;

(2) Sau một thời gian xả nhất định, điện áp của pin giảm dần và đi vào khu vực bệ;

(3) Khi kết thúc quá trình xả (với trạng thái sạc nhỏ hơn 0,2 S0C), điện áp của ắc quy có xu hướng giảm tuyến tính.

Khi pin lithium xả từ điện áp sạc đầy 4,2V đến 3,7V, mất nhiều thời gian, nhưng khi vượt quá 3,7V, điện áp pin giảm nhanh chóng. Điều này là do pin có bệ xả và diện tích bệ có công suất pin đủ mạnh nhất. Ở giai đoạn xả giữa, điện áp của pin lithium coban oxit giảm chậm. Khi giá trị SOC dưới 0,2 và pin tiếp tục xả, điện áp giảm nhanh và sự khác biệt không đáng kể ở các nhiệt độ khác nhau; Khi điện áp pin là 38V, SOC của pin trong môi trường 40 ℃ là khoảng 0,6, trong khi SOC của pin trong môi trường 20 ℃ chỉ khoảng 0,2. Điều này có nghĩa là nhiệt độ càng thấp, pin càng dễ đạt đến trạng thái cắt xả.

Bằng cách vẽ đường cong điện áp ở nhiệt độ 40, 20 ℃ và -10 ℃, có thể thấy. Có sự khác biệt trong đường cong điện áp giữa các quá trình sạc và xả, và đường cong điện áp thu được từ việc xả luôn thấp hơn một chút so với đường cong thu được từ việc sạc. Điều này là do khi pin được sạc đến một giá trị SOC nhất định và bắt đầu đứng yên, điện áp tiếp tục giảm cho đến khi nó dần dần tiến tới giá trị điện áp thực của pin, trong khi khi nó được xả đến cùng một giá trị SOC và bắt đầu đứng yên, điện áp tiếp tục tăng cho đến khi nó dần dần tiến tới cùng một giá trị điện áp thực của pin.

Do quá trình hội tụ chậm và thời gian cần thiết dài, ngay cả khi pin đã đứng yên trong một thời gian đáng kể khi đo điện áp, điện áp thu được trên đường cong xả vẫn thấp hơn điện áp thu được trên đường cong sạc. Và khi nhiệt độ giảm, chênh lệch giữa đường cong sạc và xả dần thu hẹp lại.

3 Kết luận

Bài viết này phân tích mối quan hệ giữa nhiệt độ và đặc tính của pin lithium axit coban hàng không bằng cách kiểm tra sự thay đổi trong đường cong điện áp sạc và xả sạc của pin kali axit coban hàng không ở các nhiệt độ khác nhau. Có thể rút ra các kết luận sau:

(1) Sự thay đổi dung lượng của pin lithium coban oxide hàng không đặc biệt rõ ràng ở nhiệt độ thấp. Khi nhiệt độ môi trường là -20 ℃, dung lượng sạc pin chỉ có thể đạt 62% dung lượng của Nameplate. Khi nhiệt độ tăng, dung lượng pin tăng lên và dung lượng sạc có thể đạt 107% SOC ở nhiệt độ môi trường là 40 ℃. Do đó, nhiệt độ môi trường làm việc của pin nên được giữ trong phạm vi 0 ~ 40 ℃ càng nhiều càng tốt;

(2) Trong quá trình sạc và xả, điện áp của pin thay đổi theo nhiệt độ môi trường thay đổi. Nhiệt độ càng thấp, pin càng dễ đạt đến điện áp ngắt sạc và xả. Khi điện áp của pin giống nhau, nhiệt độ càng thấp, giá trị SOC của pin càng nhỏ;

(3) Điện áp thu được trên đường cong xả nhỏ hơn điện áp thu được trên đường cong sạc và chênh lệch áp suất xuất phát từ điện trở bên trong của pin

Hệ thống pin điện là một hệ thống con quan trọng của xe điện, và hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến công suất, tính kinh tế và sự an toàn của xe điện. Việc sạc và xả liên tục trong quá trình sử dụng pin điện có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ của pin, và nhiệt độ pin cao hay thấp có thể ảnh hưởng đến hiệu suất, tuổi thọ và sự an toàn của hệ thống pin. Do đó, khả năng thích ứng của pin lithium-ion với nhiệt độ đã trở thành một trong những yếu tố chính hạn chế ứng dụng của chúng trong xe điện và quản lý nhiệt pin đã trở thành một công nghệ quan trọng để đảm bảo hiệu suất, tuổi thọ và sự an toàn của pin.

Nhiệt độ hoạt động tối ưu cho pin điện là 15 ℃ C-45 ℃ và phạm vi nhiệt độ hoạt động thực tế là -30 ℃ -60 ℃. Trong quá trình vận hành vào mùa đông, xe điện thường bị giảm phạm vi hoạt động. Nguyên nhân của tình trạng này là do khả năng xả của chính hệ thống pin điện vào mùa đông thấp hơn so với nhiệt độ phòng. Nếu bật điều hòa ô tô cùng lúc, phạm vi hoạt động của xe điện sẽ không đủ nghiêm trọng trong quá trình vận hành vào mùa đông. Ở nhiệt độ thấp, hoạt động của chính ion lithium tương đối thấp và chất điện phân chủ yếu ở trạng thái rắn hoặc bán rắn. Khi ion lithium di chuyển, điện trở cao, hoạt động kém dẫn đến hiệu suất xả kém.

Bài viết này chủ yếu nghiên cứu tác động của nhiệt độ môi trường và tốc độ xả đến hiệu suất điện và nhiệt của pin lithium. Bài viết phân tích nền tảng điện áp, nhiệt độ, thay đổi dung lượng của pin lithium ở các nhiệt độ môi trường và tốc độ xả khác nhau, cũng như sự thay đổi hiệu suất pin trong điều kiện xả của các mô-đun pin do một nhà cung cấp nào đó cung cấp.

Nhiệt độ hoạt động tối ưu của pin điện là 15℃ -45℃, và phạm vi nhiệt độ hoạt động thực tế là -30℃ -60℃. Trong quá trình vận hành vào mùa đông, xe điện thường bị giảm phạm vi hoạt động. Nguyên nhân của tình trạng này là do khả năng xả của chính hệ thống pin điện vào mùa đông thấp hơn so với nhiệt độ phòng. Nếu bật điều hòa ô tô cùng lúc, phạm vi hoạt động của xe điện vào mùa đông sẽ không đủ nghiêm trọng.

Ở nhiệt độ thấp, hoạt động của các ion lithium trong hệ thống pin điện tương đối thấp và chất điện phân chủ yếu ở trạng thái rắn hoặc bán rắn. Khi các ion lithium di chuyển, điện trở cao và hoạt động kém dẫn đến hiệu suất xả kém. Bài viết này chủ yếu nghiên cứu tác động của nhiệt độ môi trường và tốc độ xả đến hiệu suất điện và nhiệt của pin lithium và phân tích nền tảng điện áp, nhiệt độ và Thay đổi dung lượng và thay đổi hiệu suất pin trong điều kiện xả của các mô-đun pin do một nhà cung cấp nhất định cung cấp.

1 Thử nghiệm nhiệt độ thấp

Đối tượng thử nghiệm: Mô-đun pin, 43,8V, 37,0Ah

Thiết bị thử nghiệm: Buồng nhiệt độ và độ ẩm không đổi DGBELL , thiết bị sạc và xả

Phương pháp thử nghiệm là chọn năm điểm nhiệt độ với nhiệt độ môi trường là 25 ℃, 10 ℃, 0 ℃, 10 ℃ và -20 ℃ và tiến hành thử nghiệm xả với tốc độ xả tương ứng là 1C, 0,3C và 0,5C. Dựa trên phổ đường điều kiện làm việc thực tế thu được từ thử nghiệm xe, nó được chuyển đổi thành dòng điện điều kiện làm việc và chịu các thử nghiệm xả ở nhiệt độ môi trường là 25 ℃, 0 ℃ và -20 ℃. Ghi lại nhiệt độ, dung lượng, năng lượng, điện áp, dòng điện và các dữ liệu khác của các thử nghiệm trên.

2 Kết quả thử nghiệm

2.1 Nền tảng xả

Ở nhiệt độ môi trường khác nhau, nền tảng xả của pin giảm theo nhiệt độ môi trường giảm. Ở -20 ℃, nền tảng xả sẽ giảm nhanh trong giai đoạn xả ban đầu, đạt đến giai đoạn “máng”. Điều này là do ở nhiệt độ thấp, chất điện phân ở trạng thái đông đặc hoặc bán đông đặc và độ dẫn điện của chất điện phân giảm, dẫn đến nền tảng xả giảm nhanh.

Khi quá trình xả diễn ra, nền tảng xả từ từ tăng lên đến giai đoạn ổn định. Trong giai đoạn này, khi quá trình xả diễn ra, nhiệt được tạo ra bên trong pin, làm tan chảy chất điện phân, tăng độ dẫn điện, giảm điện trở dòng electron và nâng nền tảng xả. Sau khi đạt đến nền tảng xả bình thường, xu hướng xả giống như ở nhiệt độ phòng. Mặc dù xu hướng của nền tảng xả pin là giống nhau, nhưng khi nhiệt độ môi trường giảm, nền tảng điện áp cũng giảm.

Nhiệt độ môi trường càng thấp, “máng” của nền điện áp càng thấp. So sánh ba tốc độ xả, có thể thấy rằng có rất ít sự khác biệt ở mức xả trên 0 ℃, trong khi mức xả dưới 0 ℃ giảm nhiều hơn. Và so với các nhiệt độ môi trường khác nhau, nhiệt độ môi trường càng thấp, thời gian xả càng ngắn.

2.2 Nhiệt độ bề mặt pin

Sự thay đổi nhiệt độ khác nhau theo các tốc độ xả khác nhau và nhiệt độ môi trường đã được so sánh. Ở cùng một tốc độ xả, nhiệt độ môi trường càng thấp thì nhiệt độ tăng càng lớn. Ví dụ, ở nhiệt độ môi trường là -20 ℃, nhiệt độ tăng trung bình trên bề mặt của pin xả 1C là 35 ℃; Ở nhiệt độ môi trường là 25 ℃, nhiệt độ tăng trung bình trên bề mặt của pin xả 1C là 12 ℃. Điều này cũng chỉ ra rằng ở nhiệt độ thấp, nhiều năng lượng hơn được sử dụng để làm nóng pin, dẫn đến năng lượng đầu ra nhỏ hơn.

Ở cùng nhiệt độ môi trường, tốc độ xả càng thấp thì nhiệt độ tăng trên bề mặt pin càng nhỏ. Ví dụ, ở nhiệt độ môi trường -20 ℃, nhiệt độ tăng trung bình trên bề mặt pin xả 0,5C là 26 ℃; ở nhiệt độ môi trường 20 ℃, nhiệt độ tăng trung bình trên bề mặt pin xả 0,3C là 21 ℃. Điều này cho thấy khi nhiệt độ môi trường thấp, nên sử dụng dòng điện nhỏ hơn để xả. Hiệu ứng đầu tiên là đảm bảo hiệu suất đầu ra của năng lượng pin; Hiệu ứng thứ hai là đảm bảo tuổi thọ của pin.

2.3 Khả năng xả

Từ kết quả thử nghiệm, có thể thấy rằng trong cùng một tốc độ xả, khả năng xả giảm dần khi nhiệt độ môi trường giảm. Ở nhiệt độ môi trường -20 ℃, năng lượng giải phóng trong quá trình xả ở 0,3C là thấp nhất, bằng 86% so với ở 25 ℃. Tốc độ xả càng nhỏ, nhiệt độ môi trường càng thấp và lượng điện thải ra càng nhỏ. Ở nhiệt độ môi trường 25 ℃, khả năng xả ở 0,3C cao hơn một chút, trong khi ở các điểm nhiệt độ khác, khả năng xả ở 1C cao hơn.

4 Kết luận

Trong môi trường nhiệt độ thấp, hoạt động của các ion lithium trong pin tương đối thấp, lực dòng điện phân lớn, độ dẫn điện giảm và khả năng xả giảm, ảnh hưởng đến hoạt động của xe điện thuần túy. Dựa trên thử nghiệm thực nghiệm, nền tảng xả thực tế và nhiệt độ bề mặt thay đổi của pin ở các nhiệt độ môi trường, tốc độ xả và điều kiện vận hành khác nhau đã thu được. Các kết luận sau đây đã được rút ra:

(1) Nền tảng xả sẽ giảm theo nhiệt độ môi trường giảm, và sẽ có một “máng” khi nhiệt độ môi trường dưới 0 ℃. Sau “máng”, nền tảng xả sẽ từ từ tăng lên, và khi nó tăng đến một mức độ nhất định, xu hướng của nền tảng xả phù hợp với xu hướng của nền tảng xả ở nhiệt độ phòng.

(2) Khi nhiệt độ môi trường giảm, thời gian phóng điện càng ngắn thì lượng điện giải phóng càng nhỏ. Ở cùng một nhiệt độ, dung lượng 1C > dung lượng 0,5C > dung lượng phóng điện 0,3C.

(3) Khi nhiệt độ môi trường giảm, nhiệt độ tăng lên. Ở nhiệt độ môi trường -20 ℃, trong giai đoạn xả 1C, nhiệt độ pin tăng 35 ℃, với nhiều năng lượng hơn được sử dụng để làm nóng pin. Giảm khả năng xả.

(4) Trong số các điểm nhiệt độ được thử nghiệm, khả năng xả thấp nhất ở nhiệt độ môi trường là -20 ℃ và 0,3C. Khả năng xả là 86% ở 25 ℃.

(5) Trong quá trình xả trong điều kiện vận hành, khi nhiệt độ môi trường là -20℃, pin được sử dụng dưới 0℃. Điều kiện vận hành này có tác động đáng kể đến tuổi thọ của pin. Nên xử lý hệ thống pin bằng cách cách điện, sưởi ấm và các biện pháp khác ở nhiệt độ thấp.