Как влияет температура окружающей среды на использование литий-полимерных аккумуляторов?

Окружающая среда, в которой используется полимерно-литиевая батарея, также очень важна, влияя на ее срок службы. Среди них температура окружающей среды является очень важным фактором. Слишком низкая или слишком высокая температура окружающей среды может повлиять на срок службы литий-полимерных аккумуляторов. В приложениях с силовыми батареями и в приложениях, где температура имеет большое значение, для повышения эффективности батареи требуется управление температурным режимом литий-полимерных батарей.

 

Причины изменения внутренней температуры литий-полимерного аккумуляторного блока

 

ДляЛитий-полимерные аккумуляторыВнутреннее выделение тепла представляет собой тепло реакции, тепло поляризации и тепло Джоуля. Одной из основных причин повышения температуры литий-полимерного аккумулятора является повышение температуры, вызванное внутренним сопротивлением аккумулятора. Кроме того, из-за плотного размещения корпуса нагреваемого элемента средняя область вынуждена собирать больше тепла, а краевая — меньше, что увеличивает температурный дисбаланс между отдельными элементами литий-полимерного аккумулятора.

 

Методы регулирования температуры полимерно-литиевой батареи

 

  1. Внутренняя регулировка

 

Датчик температуры будет размещен в наиболее репрезентативном месте с наибольшим изменением температуры, особенно в месте с самой высокой и самой низкой температурой, а также в центре более мощной области накопления тепла полимерной литиевой батареи.

 

  1. Внешнее регулирование

 

Регулирование охлаждения: в настоящее время, учитывая сложность структуры терморегулирования литий-полимерных батарей, большинство из них используют простую структуру метода воздушного охлаждения. А учитывая равномерность рассеивания тепла, большинство из них используют метод параллельной вентиляции.

 

  1. Регулирование температуры: простейшая конструкция нагрева — это добавление нагревательных пластин сверху и снизу литий-полимерной батареи для осуществления нагрева, до и после каждой литий-полимерной батареи имеется линия нагрева или использование нагревательной пленки, обернутой вокруг батареи.Литий-полимерный аккумулятордля отопления.

 

Основные причины снижения емкости литий-полимерных аккумуляторов при низких температурах

 

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

 

2. Кроме того, импеданс SEI-мембраны увеличивается при низких температурах, замедляя скорость прохождения ионов лития через границу раздела электрод/электролит. Одной из причин увеличения импеданса пленки SEI является то, что ионам лития легче отрываться от отрицательного электрода при низких температурах и труднее внедряться.

 

3. Во время зарядки появится металлический литий, который вступит в реакцию с электролитом, образуя новую SEI-пленку, закрывающую исходную SEI-пленку, что увеличивает импеданс батареи, тем самым вызывая снижение ее емкости.

 

Низкая температура влияет на работу литий-полимерных аккумуляторов

 

1. низкая температура при зарядке и разрядке.

 

По мере снижения температуры среднее разрядное напряжение и разрядная емкостьлитий-полимерные батареиснижаются, особенно при температуре -20 ℃, разрядная емкость аккумулятора и среднее разрядное напряжение снижаются быстрее.

 

2. Низкая температура на производительности цикла.

 

Емкость аккумулятора снижается быстрее при -10 ℃, а после 100 циклов емкость остается только 59 мАч/г, при этом снижение емкости составляет 47,8%; Батарея, разряженная при низкой температуре, тестируется при комнатной температуре на зарядку и разрядку, и за этот период проверяются характеристики восстановления емкости. Его емкость восстановилась до 70,8 мАч/г с потерей емкости на 68%. Это показывает, что низкотемпературный цикл батареи оказывает большее влияние на восстановление емкости батареи.

 

3. Влияние низких температур на показатели безопасности.

 

Зарядка полимерной литиевой батареи - это процесс выхода ионов лития из положительного электрода посредством миграции электролита, внедренного в отрицательный материал, ионов лития к полимеризации отрицательного электрода, при этом шесть атомов углерода захватывают ион лития. При низких температурах активность химической реакции снижается, при этом миграция ионов лития замедляется, ионы лития на поверхности отрицательного электрода не внедряются в отрицательный электрод и восстанавливаются до металлического лития, а осадки выпадают на поверхность отрицательного электрода. поверхность отрицательного электрода образует литиевые дендриты, которые могут легко пробить диафрагму, вызывая короткое замыкание в батарее, что может привести к повреждению батареи и стать причиной несчастных случаев.

 

Напоследок еще хотим напомнить, что литий-полимерные аккумуляторы лучше не заряжать зимой при низких температурах, поскольку из-за низких температур ионы лития, гнездящиеся на отрицательном электроде, будут образовывать ионные кристаллы, непосредственно пробивающие диафрагму, что обычно вызывает микро-короткое замыкание влияет на срок службы и производительность, серьезный прямой взрыв. Поэтому некоторые люди считают, что зимнюю полимерную литиевую батарею нельзя заряжать, это связано с тем, что часть системы управления аккумулятором связана с защитой продукта.


Время публикации: 14 октября 2022 г.
+86 13586724141