Prostredie, v ktorom sa polymérová lítiová batéria používa, je tiež veľmi dôležité pre vplyv na jej životnosť. Medzi nimi je veľmi dôležitým faktorom okolitá teplota. Príliš nízka alebo príliš vysoká okolitá teplota môže ovplyvniť životnosť lítium-polymérových batérií. V aplikáciách s výkonnými batériami a aplikáciách, kde teplota má hlavný vplyv, je na zlepšenie účinnosti batérie potrebné tepelné riadenie lítium-polymérových batérií.

Príčiny zmeny vnútornej teploty lítium-polymérovej batérie

PreLítium-polymérové ​​batérieVnútorné teplo vzniká reakčným teplom, polarizačným teplom a Jouleovým teplom. Jedným z hlavných dôvodov nárastu teploty lítium-polymérovej batérie je nárast teploty spôsobený vnútorným odporom batérie. Okrem toho, v dôsledku hustého umiestnenia vyhrievaného telesa článku, stredná oblasť musí zhromažďovať viac tepla a okrajová oblasť je menšia, čo zvyšuje teplotnú nerovnováhu medzi jednotlivými článkami v lítium-polymérovej batérii.

Metódy regulácie teploty polymérovej lítiovej batérie

1. Vnútorná úprava

Teplotný senzor bude umiestnený v najreprezentatívnejšom mieste s najväčšou teplotnou zmenou, najmä pri najvyššej a najnižšej teplote, ako aj v strede oblasti akumulácie tepla z polymérovej lítiovej batérie, ktorá je najsilnejšia.

1. Externá regulácia

Regulácia chladenia: V súčasnosti, vzhľadom na zložitosť štruktúry tepelného riadenia lítium-polymérových batérií, väčšina z nich používa jednoduchú štruktúru vzduchového chladenia. A vzhľadom na rovnomernosť odvodu tepla väčšina z nich používa paralelnú ventiláciu.

1. Regulácia teploty: najjednoduchšou vykurovacou štruktúrou je pridanie vykurovacích dosiek na hornú a spodnú časť Li-polymérovej batérie na realizáciu ohrevu, pred a za každou Li-polymérovou batériou je vykurovacia linka alebo použitie vykurovacej fólie omotanej okoloLítium-polymérová batériana vykurovanie.

Hlavné dôvody zníženia kapacity lítium-polymérových batérií pri nízkych teplotách

1. Slabá vodivosť elektrolytu, slabé zmáčanie a/alebo priepustnosť diafragmy, pomalšia migrácia lítiových iónov, pomalšia rýchlosť prenosu náboja na rozhraní elektróda/elektrolyt atď.

2. Okrem toho sa impedancia membrány SEI pri nízkych teplotách zvyšuje, čo spomaľuje rýchlosť prechodu lítiových iónov cez rozhranie elektróda/elektrolyt. Jedným z dôvodov zvýšenia impedancie filmu SEI je, že lítiové ióny sa pri nízkych teplotách ľahšie uvoľňujú zo zápornej elektródy a ťažšie sa tam vkladajú.

3. Počas nabíjania sa objaví lítium, ktoré reaguje s elektrolytom a vytvára novú vrstvu SEI, ktorá prekryje pôvodnú vrstvu SEI, čím sa zvýši impedancia batérie a tým sa zníži jej kapacita.

Nízka teplota na výkon lítium-polymérových batérií

1. nízka teplota na výkon nabíjania a vybíjania

S klesajúcou teplotou sa priemerné vybíjacie napätie a vybíjacia kapacitalítium-polymérové ​​batériesa znižujú, najmä pri teplote -20 ℃, vybíjacia kapacita batérie a priemerné vybíjacie napätie klesajú rýchlejšie.

2. Nízka teplota na výkon cyklu

Kapacita batérie klesá rýchlejšie pri teplote -10 ℃ a po 100 cykloch zostáva kapacita iba 59 mAh/g so stratou kapacity 47,8 %; batéria vybitá pri nízkej teplote sa testuje pri izbovej teplote na nabíjanie a vybíjanie a počas tohto obdobia sa skúma výkonnosť obnovy kapacity. Jej kapacita sa obnovila na 70,8 mAh/g so stratou kapacity 68 %. To ukazuje, že nízkoteplotný cyklus batérie má väčší vplyv na obnovu kapacity batérie.

3. Vplyv nízkych teplôt na bezpečnostnú výkonnosť

Nabíjanie polymérovej lítiovej batérie je proces, pri ktorom sa lítiové ióny uvoľňujú z kladnej elektródy prostredníctvom migrácie elektrolytu zabudovaného do záporného materiálu. Lítiové ióny sa polymerizujú na zápornú elektródu a zachytávajú lítiový ión šiestimi atómami uhlíka. Pri nízkych teplotách sa chemická reakčná aktivita znižuje a migrácia lítiových iónov sa spomaľuje. Lítiové ióny na povrchu zápornej elektródy, ktoré nie sú zabudované do zápornej elektródy, sa redukujú na kovové lítium a zrážajú sa na povrchu zápornej elektródy, čím vznikajú lítiové dendrity. Tieto môžu ľahko preraziť membránu a spôsobiť skrat v batérii, čo môže poškodiť batériu a spôsobiť nehody.

Na záver by sme vám chceli pripomenúť, že lítium-polymérové ​​batérie sa v zime pri nízkych teplotách najlepšie nenabíjajú. V dôsledku nízkych teplôt lítium-ióny uložené na zápornej elektróde vytvárajú iónové kryštály, ktoré priamo prenikajú cez membránu, čo vo všeobecnosti spôsobuje mikroskrat, ktorý ovplyvňuje životnosť a výkon, a môže viesť k vážnemu priamemu výbuchu. Niektorí ľudia sa preto domnievajú, že lítium-polymérové ​​batérie sa v zime nedajú nabíjať, pretože sú súčasťou systému správy batérie a z dôvodu ochrany produktu.