Разряд при низких и высоких температурах

Лучше всего батареи функционируют при комнатной темпе­ратуре. Работа при повышенной температуре окружающей среды приводит к существенному сокращению срока их службы. В условиях высоких температур улучшаются характеристики ли­тий-ионных батарей: повышенные температуры временно пре­пятствуют снижению их внутреннего сопротивления, которое является результатом старения. Однако такое благо кратковре­менно, т. к. повышенные температуры одновременно способст-

132

Методы разряда аккумуляторных батарей

Методы разряда аккумуляторных батарей

133

вуют ускорению процессов старения и дальнейшего увеличения внутреннего сопротивления.

Из всех типов батарей исключением являются литий-поли­мерные батареи с сухим электролитом. Чем выше температура окружающей среды, тем лучше в них происходят ионообменные процессы. Такие батареи устойчиво работают при температурах 60... 100 °С. Они нашли широкое применение в странах с жарким климатом. Часто конструкция литий-полимерных батарей преду­сматривает систему внутреннего подогрева, работа которой основана на принципе накопления тепла, выделяющегося при питании нагрузки. Корпус таких батарей имеет хорошую тепло­изоляцию для снижения потерь тепла. Часто в странах с жарким климатом в источниках резервного электропитания вместо свин­цово-кислотных батарей используют литий-полимерные. Един­ственное, что сдерживает применение последних — их высокая цена.

Срок службы никель-металлгидридных батарей при работе в условиях высоких температур существенно ниже, чем при нор­мальной температуре. Оптимальной для их работы считается температура 20 °С. Периодические заряд и разряд таких батарей при высоких температурах приводит к необратимому существен­ному снижению их емкости. Например, при работе в условиях 30-градусной жары срок их службы сократится на 20 %, при тем­пературе 40 °С — на 40 %, а при 45 °С — уже на 50 %. Ни­кель-кадмиевые батареи тоже «не любят» высоких температур, но это свойство у них выражено не столь ярко.

При работе в условиях низких температур емкость батарей существенно снижается. При температуре -20 °С никель-метал-лгидридные, герметичные свинцово-кислотные с гелевым элект­ролитом и литий-ионные батареи прекращают функциониро­вать, а вот никель-кадмиевые батареи могут работать при темпе­ратурах вплоть до -40 °С, однако ток разряда при этом не должен превышать 0,2С при 5-часовом разряде. В настоящее время созданы литий-ионные батареи, способные работать при температурах до -40 °С.

Не следует забывать о том, что если аккумуляторная батарея работает в условиях низких температур, то это совсем не значит, что и заряжать ее можно в таких условиях. При низкой темпера­туре ее способность накапливать электрический заряд резко снижается. Для того чтобы зарядить аккумуляторную батарею,

необходимо, как минимум, чтобы ее температура была выше температуры замерзания электролита. При более низких темпе­ратурах возможна подзарядка только никель-кадмиевых батарей током заряда величиной не более 0,1С.