Условия эксплуатации литий-полимерного аккумулятора также играют важную роль в его циклическом ресурсе. Среди них особенно важна температура окружающей среды. Слишком низкая или слишком высокая температура окружающей среды может повлиять на циклический ресурс литий-полимерных аккумуляторов. В системах с мощными аккумуляторами и системах, где температура играет важную роль, для повышения эффективности литий-полимерных аккумуляторов требуется терморегулирование.

Причины изменения внутренней температуры литий-полимерного аккумулятора

ДляЛитий-полимерные аккумуляторыВнутреннее тепловыделение включает в себя тепло реакции, тепло поляризации и джоулево тепло. Одной из основных причин повышения температуры литий-полимерного аккумулятора является повышение температуры, вызванное внутренним сопротивлением аккумулятора. Кроме того, из-за плотного расположения нагреваемых элементов средняя область неизбежно накапливает больше тепла, а края — меньше, что приводит к разнице температур между отдельными элементами литий-полимерного аккумулятора.

Методы регулирования температуры литий-полимерных аккумуляторов

1. Внутренняя корректировка

Датчик температуры будет помещен в наиболее представительное, наибольшее изменение температуры в месте, особенно самая высокая и самая низкая температура, а также в центр области аккумуляции тепла полимерно-литиевой батареи, наиболее мощной.

1. Внешнее регулирование

Регулирование охлаждения: В настоящее время, учитывая сложность системы терморегулирования литий-полимерных аккумуляторов, в большинстве из них используется простая система воздушного охлаждения. А для равномерного рассеивания тепла используется метод параллельной вентиляции.

1. Регулирование температуры: самая простая конструкция нагрева заключается в добавлении нагревательных пластин сверху и снизу литий-полимерной батареи для осуществления нагрева, имеется нагревательная линия до и после каждой литий-полимерной батареи или использование нагревательной пленки, обернутой вокругЛитий-полимерный аккумулятордля отопления.

Основные причины снижения емкости литий-полимерных аккумуляторов при низких температурах

1. Плохая проводимость электролита, плохое смачивание и/или проницаемость диафрагмы, замедленная миграция ионов лития, замедленная скорость передачи заряда на границе электрод/электролит и т. д.

2. Кроме того, импеданс SEI-мембраны увеличивается при низких температурах, что замедляет скорость прохождения ионов лития через границу раздела электрод/электролит. Одна из причин увеличения импеданса SEI-плёнки заключается в том, что при низких температурах ионам лития легче отрываться от отрицательного электрода и сложнее внедряться.

3. Во время зарядки металлический литий вступает в реакцию с электролитом, образуя новую пленку SEI, которая покрывает исходную пленку SEI, что увеличивает сопротивление батареи и, следовательно, приводит к снижению ее емкости.

Влияние низких температур на производительность литий-полимерных аккумуляторов

1. низкая температура на производительность заряда и разряда

При понижении температуры среднее напряжение разряда и разрядная емкостьлитий-полимерные батареиснижаются, особенно при температуре -20 ℃, разрядная емкость аккумулятора и среднее разрядное напряжение уменьшаются быстрее.

2. Низкая температура на цикле работы

Емкость аккумулятора снижается быстрее при температуре -10 ℃, и после 100 циклов она составляет всего 59 мАч/г, при этом потеря емкости составляет 47,8%. Аккумулятор, разряженный при низкой температуре, тестируется при комнатной температуре на зарядку и разрядку, а затем оценивается восстановление емкости. Емкость аккумулятора восстановилась до 70,8 мАч/г, потеря емкости составила 68%. Это свидетельствует о том, что низкотемпературный цикл оказывает большее влияние на восстановление емкости аккумулятора.

3. Влияние низких температур на показатели безопасности

Зарядка литий-полимерного аккумулятора представляет собой процесс отделения ионов лития от положительного электрода посредством миграции электролита, встроенного в отрицательный электрод, и полимеризации ионов лития к отрицательному электроду, где шесть атомов углерода захватывают ион лития. При низких температурах активность химической реакции снижается, а миграция ионов лития замедляется. Ионы лития на поверхности отрицательного электрода, не будучи встроенными в отрицательный электрод, восстанавливаются до металлического лития, и осаждаются на поверхности отрицательного электрода, образуя литиевые дендриты, которые могут легко пробить мембрану, вызывая короткое замыкание в аккумуляторе, что может привести к повреждению аккумулятора и стать причиной несчастных случаев.

Наконец, мы хотим напомнить вам, что литий-полимерные аккумуляторы лучше не заряжать зимой при низких температурах. Из-за низких температур ионы лития, находящиеся на отрицательном электроде, образуют ионные кристаллы, которые напрямую прокалывают мембрану, что обычно приводит к микрозамыканию, влияющему на срок службы и производительность, а также к серьёзному взрыву. Поэтому некоторые считают, что зимой литий-полимерные аккумуляторы нельзя заряжать. Это связано с системой управления аккумулятором, которая защищает устройство.