Средата, в която се използва полимерно-литиево-йонната батерия, също е много важна за влиянието върху нейния живот. Сред тях е и температурата на околната среда. Твърде ниската или твърде високата температура на околната среда може да повлияе на живота на литиево-полимерните батерии. В приложенията за захранващи батерии и приложенията, където температурата е основно влияние, е необходимо термично управление на литиево-полимерните батерии, за да се подобри ефективността на батерията.

Причини за промяна на вътрешната температура на литиево-полимерната батерия

ЗаЛитиево-полимерни батерииВътрешното генериране на топлина е реакционна топлина, поляризационна топлина и джаулова топлина. Една от основните причини за повишаване на температурата на литиево-полимерната батерия е повишаването на температурата, причинено от вътрешното съпротивление на батерията. Освен това, поради плътното разположение на нагрятото тяло на клетката, средната област е склонна да събира повече топлина, а периферната област е по-малко, което увеличава температурния дисбаланс между отделните клетки в литиево-полимерната батерия.

Методи за регулиране на температурата на полимерни литиеви батерии

1. Вътрешна корекция

Температурният сензор ще бъде поставен в най-представителното място с най-голяма температурна промяна, особено при най-висока и най-ниска температура, както и в центъра на най-мощната зона за акумулиране на топлина от полимерна литиева батерия.

1. Външно регулиране

Регулиране на охлаждането: В момента, предвид сложността на структурата за управление на температурата на литиево-полимерните батерии, повечето от тях използват опростена структура на метода на въздушно охлаждане. А предвид равномерността на разсейване на топлината, повечето от тях използват метода на паралелна вентилация.

1. Регулиране на температурата: най-простата нагревателна структура е да се добавят нагревателни плочи отгоре и отдолу на литиево-полимерната батерия, за да се осъществи нагряване, като има нагревателна линия преди и след всяка литиево-полимерна батерия или се използва нагревателно фолио, увито около нея.Литиево-полимерна батерияза отопление.

Основните причини за намаляване на капацитета на литиево-полимерните батерии при ниски температури

1. Лоша електролитна проводимост, лошо омокряне и/или пропускливост на диафрагмата, по-бавна миграция на литиеви йони, по-бавна скорост на пренос на заряд на границата електрод/електролит и др.

2. Освен това, импедансът на SEI мембраната се увеличава при ниски температури, забавяйки скоростта на преминаване на литиеви йони през интерфейса електрод/електролит. Една от причините за увеличаването на импеданса на SEI филма е, че е по-лесно литиевите йони да се отделят от отрицателния електрод при ниски температури и е по-трудно да се вградят.

3. При зареждане се появява метален литий, който реагира с електролита, образувайки нов SEI филм, който покрива оригиналния SEI филм. Това увеличава импеданса на батерията и по този начин намалява капацитета ѝ.

Ниска температура върху производителността на литиево-полимерните батерии

1. ниска температура върху производителността на зареждане и разреждане

С понижаването на температурата, средното разрядно напрежение и разрядният капацитет налитиево-полимерни батерииса намалени, особено когато температурата е -20 ℃, капацитетът на разреждане на батерията и средното напрежение на разреждане намаляват по-бързо.

2. Ниска температура върху производителността на цикъла

Капацитетът на батерията намалява по-бързо при -10℃ и след 100 цикъла остава само 59mAh/g, с 47,8% спад на капацитета; батерията, разредена при ниска температура, е тествана при стайна температура за зареждане и разреждане и през този период е изследвана ефективността на възстановяване на капацитета. Капацитетът ѝ се възстановява до 70,8mAh/g, със загуба на капацитет от 68%. Това показва, че нискотемпературният цикъл на батерията има по-голямо влияние върху възстановяването на капацитета ѝ.

3. Влияние на ниските температури върху безопасността

Зареждането на полимерна литиева батерия е процес, при който литиевите йони се отделят от положителния електрод чрез миграция на електролита, вграден в отрицателния материал. Литиевите йони се полимеризират към отрицателния електрод, като шест въглеродни атома улавят един литиев йон. При ниски температури химическата реакция намалява и миграцията на литиеви йони се забавя. Литиевите йони на повърхността на отрицателния електрод, които не са вградени в отрицателния електрод, се редуцират до метален литий. Утаяването върху повърхността на отрицателния електрод води до образуване на литиеви дендрити. Тези утайки могат лесно да пробият диафрагмата, причинявайки късо съединение в батерията, което може да повреди батерията и да причини инциденти.

Накрая, искаме да ви напомним, че литиево-полимерните батерии е най-добре да не се зареждат през зимата при ниски температури. Поради ниските температури, литиевите йони, разположени върху отрицателния електрод, ще произведат йонни кристали, които директно ще пробият диафрагмата. Това обикновено води до микрокъсо съединение, което влияе върху живота и производителността, и може да доведе до сериозна директна експлозия. Някои хора смятат, че зимата литиево-полимерните батерии не могат да се зареждат. Това се дължи на факта, че системата за управление на батерията е защитна мярка за продукта.