Полимерлі литий батареясы қолданылатын орта да оның қызмет ету мерзіміне әсер етуде өте маңызды. Олардың ішінде қоршаған ортаның температурасы өте маңызды фактор болып табылады. Тым төмен немесе тым жоғары қоршаған орта температурасы Li-полимерлі батареялардың қызмет ету мерзіміне әсер етуі мүмкін. Қуат батареясы қолданбаларында және температура үлкен әсер ететін қолданбаларда батареяның тиімділігін арттыру үшін Li-полимерлі батареяларды термиялық басқару қажет.

Li-полимерлі аккумуляторлар жинағының ішкі температурасының өзгеруінің себептері

үшінLi-полимерлі батареялар, ішкі жылу генерациясы реакциялық жылу, поляризациялық жылу және Джоуль жылуы болып табылады. Li-полимерлі аккумулятордың температурасының жоғарылауының негізгі себептерінің бірі батареяның ішкі кедергісінен туындаған температураның жоғарылауы болып табылады. Сонымен қатар, қыздырылған ұяшық денесінің тығыз орналасуына байланысты ортаңғы аймақ жылуды көбірек жинауға байланысты, ал шеткі аймақ азырақ, бұл Li-полимерлі батареядағы жеке ұяшықтар арасындағы температура теңгерімсіздігін арттырады.

Полимерлі литий батареяларының температурасын реттеу әдістері

1. Ішкі реттеу

Температура сенсоры ең өкілді, орналасқан жеріндегі ең үлкен температураның өзгеруіне, әсіресе ең жоғары және ең төменгі температураға, сондай-ақ полимерлі литий батареясының жылу жинақтау орталығына неғұрлым қуатты аймаққа орналастырылады.

1. Сыртқы реттеу

Салқындатуды реттеу: Қазіргі уақытта Li-полимерлі батареялардың жылуды басқару құрылымының күрделілігін ескере отырып, олардың көпшілігі ауамен салқындату әдісінің қарапайым құрылымын қабылдайды. Ал жылуды бөлудің біркелкілігін ескере отырып, олардың көпшілігі параллельді желдету әдісін қабылдайды.

1. Температураны реттеу: ең қарапайым қыздыру құрылымы жылытуды жүзеге асыру үшін Li-полимерлі аккумулятордың үстіңгі және астыңғы жағына қыздыру тақталарын қосу болып табылады, әрбір Li-полимерлі аккумулятордың алдында және одан кейін жылыту желісі бар немесе оның айналасына оралған жылыту пленкасын пайдалану.Li-полимерлі батареяжылытуға арналған.

Төмен температурада литий-полимерлі аккумуляторлардың сыйымдылығының төмендеуінің негізгі себептері

1. Электролит өткізгіштігінің нашарлығы, диафрагманың нашар сулануы және/немесе өткізгіштігі, литий иондарының баяу миграциясы, электрод/электролит интерфейсіндегі зарядты тасымалдау жылдамдығының баяулауы және т.б.

2. Сонымен қатар, SEI мембранасының кедергісі төмен температурада артып, электрод/электролит интерфейсі арқылы өтетін литий иондарының жылдамдығын бәсеңдетеді. SEI пленкасының кедергісінің жоғарылауының себептерінің бірі литий иондарының төмен температурада теріс электродтан шығуы оңай және ендіру қиынырақ.

3. Зарядтау кезінде литий металы пайда болады және электролитпен әрекеттесіп, бастапқы SEI пленкасын жабу үшін жаңа SEI пленкасы түзіледі, бұл аккумулятордың кедергісін арттырады, осылайша батареяның сыйымдылығы төмендейді.

Литий-полимерлі батареялардың өнімділігі бойынша төмен температура

1. зарядтау және разряд өнімділігі бойынша төмен температура

Температура төмендеген сайын разрядтың орташа кернеуі мен разрядтық сыйымдылығылитий полимерлі батареяларазаяды, әсіресе температура -20 ℃ болғанда, батареяның зарядсыздану сыйымдылығы мен орташа разряд кернеуі тезірек төмендейді.

2. Цикл өнімділігіндегі төмен температура

Батареяның сыйымдылығы -10℃ температурада тезірек ыдырайды, ал сыйымдылығы 47,8% ыдыраумен 100 циклден кейін тек 59 мАч/г болып қалады; төмен температурада зарядсызданған аккумулятор бөлме температурасында зарядтау және разрядтау үшін сыналады және осы кезеңде сыйымдылықты қалпына келтіру өнімділігі тексеріледі. Оның сыйымдылығы 70,8 мАч/г дейін қалпына келтірілді, сыйымдылығы 68% жоғалды. Бұл батареяның төмен температуралық циклі аккумулятор сыйымдылығын қалпына келтіруге көбірек әсер ететінін көрсетеді.

3. Төмен температураның қауіпсіздік көрсеткіштеріне әсері

Полимерлі литий батареясын зарядтау - бұл оң электродтан литий иондарының теріс материалға енгізілген электролит миграциясы арқылы, литий иондары теріс электрод полимерленуіне, алты көміртек атомы литий ионын басып алу процесі. Төмен температурада химиялық реакцияның белсенділігі төмендейді, ал литий иондарының миграциясы баяулайды, теріс электродтың бетіндегі литий иондары теріс электродқа қондырылмай, литий металына дейін азаяды және жауын-шашынның түсуі төмендейді. теріс электродтың беті литий дендриттерін түзеді, бұл аккумулятордың қысқа тұйықталуын тудыратын диафрагманы оңай тесіп, батареяны зақымдауы және қауіпсіздік апаттарын тудыруы мүмкін.

Соңында, литий полимерлі аккумуляторларды қыста төмен температурада зарядтамаған дұрыс, төмен температураға байланысты теріс электродқа салынған литий иондары диафрагманы тікелей тесіп, ион кристалдарын шығарады, бұл әдетте микро-қысқа тұйықталу өмірге және өнімділікке, ауыр тікелей жарылысқа әсер етеді. Сондықтан кейбір адамдар қысқы полимерлі литий батареяларын зарядтауға болмайтынын көрсетеді, бұл батареяны басқару жүйесінің бөлігі өнімді қорғауға байланысты.