Mediul în care este utilizată bateria litiu-polimer este, de asemenea, foarte important în influențarea duratei sale de viață. Printre acestea, temperatura ambiantă este un factor foarte important. O temperatură ambiantă prea scăzută sau prea ridicată poate afecta durata de viață a bateriilor Li-polimer. În aplicațiile cu baterii de putere și în aplicațiile în care temperatura este o influență majoră, este necesară gestionarea termică a bateriilor Li-polimer pentru a îmbunătăți eficiența bateriei.

Cauzele schimbării temperaturii interne a bateriei Li-polimer

PentruBaterii Li-polimerGenerarea internă de căldură este căldura de reacție, căldura de polarizare și căldura Joule. Unul dintre principalele motive pentru creșterea temperaturii bateriei Li-polimer este creșterea temperaturii cauzată de rezistența internă a bateriei. În plus, din cauza plasării dense a corpului celulei încălzite, regiunea din mijloc este obligată să acumuleze mai multă căldură, iar regiunea de margine este mai mică, ceea ce crește dezechilibrul de temperatură dintre celulele individuale din bateria Li-polimer.

Metode de reglare a temperaturii bateriei litiu polimerice

1. Reglare internă

Senzorul de temperatură va fi plasat în locația cu cea mai reprezentativă variație de temperatură, în special în cea mai ridicată și cea mai scăzută temperatură, precum și în centrul zonei de acumulare a căldurii bateriei polimer litiu.

1. Reglementare externă

Reglarea răcirii: În prezent, având în vedere complexitatea structurii de gestionare termică a bateriilor Li-polimer, majoritatea adoptă structura simplă a metodei de răcire cu aer. Și având în vedere uniformitatea disipării căldurii, majoritatea adoptă metoda de ventilație paralelă.

1. Reglarea temperaturii: cea mai simplă structură de încălzire este adăugarea unor plăci de încălzire în partea superioară și inferioară a bateriei Li-polimer pentru a implementa încălzirea, existând o linie de încălzire înainte și după fiecare baterie Li-polimer sau utilizarea unei folii de încălzire înfășurate în jurul acesteia.Baterie Li-polimerpentru încălzire.

Principalele motive pentru reducerea capacității bateriilor litiu-polimer la temperaturi scăzute

1. Conductivitate electrolitică slabă, umectare și/sau permeabilitate slabă a diafragmei, migrare mai lentă a ionilor de litiu, rată mai lentă de transfer de sarcină la interfața electrod/electrolit etc.

2. În plus, impedanța membranei SEI crește la temperaturi scăzute, încetinind viteza ionilor de litiu care trec prin interfața electrod/electrolit. Unul dintre motivele creșterii impedanței peliculei SEI este faptul că ionii de litiu se desprind mai ușor de pe electrodul negativ la temperaturi scăzute și sunt mai dificil de încorporat.

3. În timpul încărcării, va apărea litiu metalic care va reacționa cu electrolitul pentru a forma o nouă peliculă SEI care să acopere pelicula SEI originală, ceea ce crește impedanța bateriei și, prin urmare, scade capacitatea acesteia.

Temperatura scăzută asupra performanței bateriilor litiu-polimer

1. temperatura scăzută afectează performanța de încărcare și descărcare

Pe măsură ce temperatura scade, tensiunea medie de descărcare și capacitatea de descărcare abaterii litiu-polimersunt reduse, în special când temperatura este de -20 ℃, capacitatea de descărcare a bateriei și tensiunea medie de descărcare scad mai rapid.

2. Temperatura scăzută afectează performanța ciclului

Capacitatea bateriei scade mai rapid la -10℃, rămânând doar la 59mAh/g după 100 de cicluri, cu o scădere a capacității de 47,8%. Bateria descărcată la temperatură scăzută este testată la temperatura camerei pentru încărcare și descărcare, iar performanța de recuperare a capacității este examinată pe parcursul acestei perioade. Capacitatea sa a revenit la 70,8mAh/g, cu o pierdere de capacitate de 68%. Acest lucru arată că ciclul la temperatură scăzută al bateriei are un impact mai mare asupra recuperării capacității bateriei.

3. Impactul temperaturii scăzute asupra performanței de siguranță

Încărcarea bateriilor litiu-polimer este procesul prin care ionii de litiu se desprind de la electrodul pozitiv prin migrarea electrolitului încorporat în materialul negativ. Ionii de litiu se polimerizează către electrodul negativ, unde șase atomi de carbon captează un ion de litiu. La temperaturi scăzute, activitatea reacției chimice este redusă, în timp ce migrarea ionilor de litiu devine mai lentă. Ionii de litiu de pe suprafața electrodului negativ nu sunt încorporați în materialul negativ, ci sunt reduși la litiu metalic, iar precipitațiile de pe suprafața electrodului negativ formează dendrite de litiu, care pot perfora ușor diafragma, provocând un scurtcircuit în baterie, ceea ce poate deteriora bateria și provoca accidente.

În final, dorim să vă reamintim că bateriile litiu-polimer nu sunt cel mai bine încărcate iarna la temperaturi scăzute. Din cauza temperaturilor scăzute, ionii de litiu de pe electrodul negativ vor produce cristale de ioni care vor străpunge direct diafragma, ceea ce, în general, va provoca un micro-scurtcircuit, afectând durata de viață și performanța, sau chiar o explozie directă gravă. Prin urmare, unii oameni consideră că, în timpul iernii, bateriile litiu-polimer nu pot fi încărcate, deoarece sistemul de gestionare a bateriei este utilizat pentru a proteja produsul.