Полимерлі литий батареясы қолданылатын орта оның циклдік қызмет ету мерзіміне әсер етуде де өте маңызды. Олардың ішінде қоршаған орта температурасы өте маңызды фактор болып табылады. Қоршаған орта температурасының тым төмен немесе тым жоғары болуы литий-полимерлі батареялардың циклдік қызмет ету мерзіміне әсер етуі мүмкін. Қуатты батареяларды қолдануда және температура маңызды әсер ететін қолданбаларда батареяның тиімділігін арттыру үшін литий-полимерлі батареяларды термиялық басқару қажет.

Литий-полимерлі батарея блогының ішкі температурасының өзгеру себептері

ҮшінЛитий-полимерлі батареялар, ішкі жылу түзілуі реакция жылуы, поляризация жылуы және джоуль жылуы болып табылады. Li-полимерлі батарея температурасының жоғарылауының негізгі себептерінің бірі - батареяның ішкі кедергісінен туындаған температураның жоғарылауы. Сонымен қатар, қыздырылған ұяшық корпусының тығыз орналасуына байланысты ортаңғы аймақ көбірек жылу жинайды, ал шеткі аймақ аз болады, бұл Li-полимерлі батареядағы жеке ұяшықтар арасындағы температура теңгерімсіздігін арттырады.

Полимерлі литий батареясының температурасын реттеу әдістері

1. Ішкі реттеу

Температура сенсоры ең өкілді, ең үлкен температура өзгерісі орналасқан жерге, әсіресе ең жоғары және ең төменгі температураға, сондай-ақ полимерлі литий батареясының жылу жинақталуының орталығына, қуатты аймаққа орналастырылады.

1. Сыртқы реттеу

Салқындатуды реттеу: Қазіргі уақытта литий-полимерлі батареялардың жылу басқару құрылымының күрделілігін ескере отырып, олардың көпшілігі ауамен салқындату әдісінің қарапайым құрылымын қолданады. Ал жылу таратудың біркелкілігін ескере отырып, олардың көпшілігі параллель желдету әдісін қолданады.

1. Температураны реттеу: қыздырудың ең қарапайым құрылымы - қыздыруды жүзеге асыру үшін литий-полимерлі батареяның үстіңгі және астыңғы жағына қыздыру пластиналарын қосу, әрбір литий-полимерлі батареяның алдында және артында қыздыру желісі бар немесе айналасына оралған қыздыру пленкасын пайдалану.Литий-полимерлі батареяжылытуға арналған.

Литий полимерлі батареялардың төмен температурада сыйымдылығының төмендеуінің негізгі себептері

1. Электролиттің нашар өткізгіштігі, диафрагманың нашар ылғалдануы және/немесе өткізгіштігі, литий иондарының баяу миграциясы, электрод/электролит шекарасында зарядтың баяу ауысуы және т.б.

2. Сонымен қатар, SEI мембранасының кедергісі төмен температурада артады, бұл литий иондарының электрод/электролит интерфейсі арқылы өту жылдамдығын баяулатады. SEI пленкасының кедергісінің артуының бір себебі - литий иондарының төмен температурада теріс электродтан оңай бөлінуі және енуі қиынырақ болуы.

3. Зарядтау кезінде литий металлы пайда болып, электролитпен әрекеттесіп, бастапқы SEI пленкасын жабу үшін жаңа SEI пленкасын түзеді, бұл батареяның кедергісін арттырады, осылайша батарея сыйымдылығының төмендеуіне әкеледі.

Литий полимерлі батареялардың жұмысына төмен температураның әсері

1. зарядтау және разрядтау өнімділігіне төмен температура

Температура төмендеген сайын, орташа разряд кернеуі және разряд сыйымдылығылитий полимерлі батареяларәсіресе температура -20 ℃ болғанда, батареяның разряд сыйымдылығы мен орташа разряд кернеуі тезірек төмендейді.

2. Циклдің жұмысына төмен температура әсер етеді

Батареяның сыйымдылығы -10℃ температурада тезірек төмендейді, ал сыйымдылық 100 циклден кейін тек 59 мАч/г қалады, сыйымдылықтың 47,8%-ы төмендейді; төмен температурада зарядсызданған батарея бөлме температурасында зарядтау және разрядтау үшін тексеріледі, ал сыйымдылықты қалпына келтіру өнімділігі осы кезеңде тексеріледі. Оның сыйымдылығы 70,8 мАч/г дейін қалпына келеді, сыйымдылықтың жоғалуы 68% құрайды. Бұл батареяның төмен температура циклі батарея сыйымдылығын қалпына келтіруге үлкен әсер ететінін көрсетеді.

3. Төмен температураның қауіпсіздік көрсеткіштеріне әсері

Полимерлі литий батареясын зарядтау - бұл литий иондарының оң электродтан бөлініп шығу процесі, литий иондары теріс электродқа енген электролиттердің миграциясы арқылы, литий иондарының теріс электродқа полимерленуі, алты көміртек атомы литий ионын ұстап алуы. Төмен температурада химиялық реакция белсенділігі төмендейді, ал литий иондарының миграциясы баяулайды, теріс электродтың бетіндегі литий иондары теріс электродқа енбегендіктен, литий металына дейін азаяды, ал теріс электродтың бетіндегі жауын-шашын литий дендриттерін түзеді, олар диафрагманы оңай тесіп, батареяда қысқа тұйықталуды тудыруы мүмкін, бұл батареяны зақымдауы және қауіпсіздік апаттарына әкелуі мүмкін.

Соңында, біз сізге литий-полимерлі батареяларды қыста төмен температурада зарядтамаған дұрыс екенін еске салғымыз келеді, себебі төмен температураға байланысты теріс электродқа орналасқан литий иондары иондық кристалдарды түзеді, диафрагманы тікелей тесіп өтеді, бұл әдетте микроқысқа тұйықталуды тудырады, бұл қызмет ету мерзімі мен өнімділігіне әсер етеді, тікелей жарылысқа әкеледі. Сондықтан кейбір адамдар қысқы полимерлі литий батареясын зарядтау мүмкін емес деп санайды, бұл батареяны басқару жүйесінің өнімнің қорғанысына байланысты.