Det miljø, hvori polymer-lithiumbatteriet anvendes, er også meget vigtigt for at påvirke dets levetid. Blandt dem er omgivelsestemperaturen en meget vigtig faktor. For lav eller for høj omgivelsestemperatur kan påvirke levetiden for Li-polymer-batterier. I kraftbatteriapplikationer og applikationer, hvor temperaturen er en stor indflydelse, er termisk styring af Li-polymer-batterier nødvendig for at forbedre batteriets effektivitet.

Årsager til intern temperaturændring i Li-polymer-batteripakken

ForLi-polymer-batterier, den interne varmegenerering er reaktionsvarme, polarisationsvarme og Joule-varme. En af hovedårsagerne til temperaturstigningen i et Li-polymer-batteri er temperaturstigningen forårsaget af batteriets indre modstand. Derudover, på grund af den tætte placering af den opvarmede cellekrop, er midterområdet bundet til at opsamle mere varme, og kantområdet er mindre, hvilket øger temperaturubalancen mellem de enkelte celler i Li-polymer-batteriet.

Metoder til temperaturregulering af polymerlitiumbatterier

1. Intern justering

Temperatursensoren vil blive placeret på det mest repræsentative område med den største temperaturændring, især ved den højeste og laveste temperatur, samt i midten af ​​polymer-lithium-batteriets område, hvor varmen akkumuleres kraftigst.

1. Ekstern regulering

Køleregulering: I betragtning af kompleksiteten af ​​Li-polymer-batteriers termiske styringsstruktur anvender de fleste i øjeblikket den simple struktur med luftkøling. Og i betragtning af ensartetheden af ​​varmeafledningen anvender de fleste den parallelle ventilationsmetode.

1. Temperaturregulering: Den enkleste varmestruktur er at tilføje varmeplader på toppen og bunden af ​​Li-polymer-batteriet for at implementere opvarmning. Der er en varmeledning før og efter hvert Li-polymer-batteri eller brug af varmefilm viklet rundt omLi-polymer-batteritil opvarmning.

Hovedårsagerne til reduktionen i kapaciteten af ​​lithiumpolymerbatterier ved lave temperaturer

1. Dårlig elektrolytledningsevne, dårlig befugtning og/eller permeabilitet af membranen, langsommere migration af lithiumioner, langsommere ladningsoverførselshastighed ved elektrode/elektrolyt-grænsefladen osv.

2. Derudover øges impedansen af ​​SEI-membranen ved lave temperaturer, hvilket sænker hastigheden af ​​lithiumioner, der passerer gennem elektrode/elektrolyt-grænsefladen. En af grundene til stigningen i impedansen af ​​SEI-filmen er, at det er lettere for lithiumioner at løsne sig fra den negative elektrode ved lave temperaturer og vanskeligere at indlejre.

3. Under opladning vil lithiummetal fremkomme og reagere med elektrolytten for at danne en ny SEI-film, der dækker den oprindelige SEI-film, hvilket øger batteriets impedans og dermed reducerer batteriets kapacitet.

Lav temperatur på lithiumpolymerbatteriers ydeevne

1. Lav temperatur på opladnings- og afladningsydelsen

Efterhånden som temperaturen falder, vil den gennemsnitlige afladningsspænding og afladningskapaciteten forlithium-polymerbatterierreduceres, især når temperaturen er -20 ℃, falder batteriets afladningskapacitet og den gennemsnitlige afladningsspænding hurtigere.

2. Lav temperatur på cyklussens ydeevne

Batteriets kapacitet falder hurtigere ved -10℃, og kapaciteten forbliver kun 59mAh/g efter 100 cyklusser, med et kapacitetsfald på 47,8%. Et batteri, der er afladet ved lav temperatur, testes ved stuetemperatur for opladning og afladning, og kapacitetsgendannelsesydelsen undersøges i perioden. Kapaciteten genoprettes til 70,8mAh/g, med et kapacitetstab på 68%. Dette viser, at batteriets lave temperaturcyklus har en større indflydelse på genoprettelsen af ​​batterikapaciteten.

3. Lav temperaturpåvirkning på sikkerhedsydelsen

Opladning af polymerlithiumbatterier er den proces, hvor lithiumioner frigøres fra den positive elektrode gennem elektrolytmigration, der er indlejret i det negative materiale. Lithiumioner polymeriseres til den negative elektrode, hvor seks kulstofatomer indfanger en lithiumion. Ved lave temperaturer reduceres den kemiske reaktionsaktivitet, mens migrationen af ​​lithiumioner bliver langsommere. Lithiumioner på overfladen af ​​den negative elektrode, der ikke er indlejret i den negative elektrode, reduceres til lithiummetal. Udfældning af udfældning på overfladen af ​​den negative elektrode danner lithiumdendritter, som let kan gennembore membranen og forårsage kortslutning i batteriet, hvilket kan beskadige batteriet og forårsage sikkerhedsulykker.

Endelig vil vi gerne minde om, at det ikke er bedst at oplade lithiumpolymer-batterier om vinteren ved lave temperaturer. På grund af lave temperaturer vil lithium-ioner, der er placeret på den negative elektrode, producere ionkrystaller, der trænger direkte ind i membranen. Dette forårsager generelt en mikrokortslutning, der påvirker levetid og ydeevne og kan forårsage alvorlig direkte eksplosion. Derfor mener nogle, at vinteropladning af lithiumpolymer-batterier ikke kan oplades, da dette skyldes en del af batteristyringssystemet for at beskytte produktet.