De omgeving waarin de polymeerlithiumbatterij wordt gebruikt, is ook van grote invloed op de levensduur. De omgevingstemperatuur is hierbij een zeer belangrijke factor. Een te lage of te hoge omgevingstemperatuur kan de levensduur van lithium-polymeerbatterijen beïnvloeden. Bij toepassingen met krachtige batterijen en toepassingen waarbij de temperatuur een belangrijke rol speelt, is thermisch beheer van lithium-polymeerbatterijen vereist om de efficiëntie van de batterij te verbeteren.

Oorzaken van interne temperatuurverandering van Li-polymeerbatterijpakket

VoorLi-polymeerbatterijenDe interne warmteontwikkeling bestaat uit reactiewarmte, polarisatiewarmte en joulewarmte. Een van de belangrijkste redenen voor de temperatuurstijging van Li-polymeerbatterijen is de temperatuurstijging die wordt veroorzaakt door de interne weerstand van de batterij. Bovendien zal, door de dichte plaatsing van het verwarmde cellichaam, het middelste gebied meer warmte verzamelen en het randgebied minder, wat de temperatuuronbalans tussen de afzonderlijke cellen in de Li-polymeerbatterij vergroot.

Methoden voor temperatuurregeling van polymeerlithiumbatterijen

1. Interne aanpassing

De temperatuursensor wordt op de meest representatieve locatie geplaatst, waar de grootste temperatuurverandering plaatsvindt, met name de hoogste en laagste temperatuur, en in het midden van de polymeer-lithium-batterij, waar de warmteaccumulatie het krachtigst is.

1. Externe regelgeving

Koelregeling: Gezien de complexiteit van de thermische beheerstructuur van lithium-polymeerbatterijen, kiezen de meeste momenteel voor de eenvoudige luchtkoeling. Gezien de uniformiteit van de warmteafvoer, kiezen de meeste voor de parallelle ventilatiemethode.

1. Temperatuurregeling: de eenvoudigste verwarmingsstructuur is het toevoegen van verwarmingsplaten aan de boven- en onderkant van de Li-polymeerbatterij om verwarming te implementeren, er is een verwarmingslijn voor en na elke Li-polymeerbatterij of het gebruik van verwarmingsfolie gewikkeld rond deLi-polymeerbatterijvoor verwarming.

De belangrijkste redenen voor de afname van de capaciteit van lithium-polymeerbatterijen bij lage temperaturen

1. Slechte geleidbaarheid van de elektrolyt, slechte bevochtiging en/of permeabiliteit van het membraan, langzamere migratie van lithiumionen, langzamere ladingsoverdrachtsnelheid bij het grensvlak elektrode/elektrolyt, etc.

2. Bovendien neemt de impedantie van het SEI-membraan toe bij lage temperaturen, waardoor de snelheid waarmee lithiumionen door het elektrode-elektrolyt-grensvlak passeren, afneemt. Een van de redenen voor de toename van de impedantie van SEI-film is dat lithiumionen bij lage temperaturen gemakkelijker van de negatieve elektrode loskomen en moeilijker in te bedden zijn.

3. Tijdens het opladen zal lithiummetaal verschijnen en reageren met de elektrolyt om een ​​nieuwe SEI-film te vormen die de oorspronkelijke SEI-film bedekt. ​​Hierdoor neemt de impedantie van de batterij toe en neemt de capaciteit van de batterij af.

Lage temperatuur heeft invloed op de prestaties van lithium-polymeerbatterijen

1. lage temperatuur op de laad- en ontlaadprestaties

Naarmate de temperatuur daalt, nemen de gemiddelde ontladingsspanning en ontladingscapaciteit vanlithium-polymeerbatterijenworden verminderd, vooral wanneer de temperatuur -20 ℃ bedraagt, neemt de ontlaadcapaciteit van de batterij en de gemiddelde ontlaadspanning sneller af.

2. Lage temperatuur op de cyclusprestaties

De capaciteit van de batterij neemt sneller af bij -10 °C en blijft na 100 cycli slechts 59 mAh/g over, met een capaciteitsverlies van 47,8%. De batterij die bij lage temperatuur wordt ontladen, wordt bij kamertemperatuur getest voor opladen en ontladen, en de capaciteitsherstelprestaties worden in die periode onderzocht. De capaciteit herstelde zich tot 70,8 mAh/g, met een capaciteitsverlies van 68%. Dit toont aan dat de lagetemperatuurcyclus van de batterij een grotere impact heeft op het capaciteitsherstel.

3. Lage temperatuurinvloed op veiligheidsprestaties

Het opladen van een polymeerlithiumbatterij is het proces waarbij lithiumionen zich losmaken van de positieve elektrode door elektrolytmigratie in het negatieve materiaal. Lithiumionen polymeriseren naar de negatieve elektrode en vangen een lithiumion op door zes koolstofatomen. Bij lage temperaturen neemt de chemische reactie af, terwijl de migratie van lithiumionen langzamer verloopt. De lithiumionen op het oppervlak van de negatieve elektrode, die niet in de negatieve elektrode zijn opgenomen, worden gereduceerd tot lithiummetaal. Er ontstaat neerslag op het oppervlak van de negatieve elektrode, waardoor lithiumdendrieten ontstaan. Deze kunnen gemakkelijk het membraan doorboren en kortsluiting in de batterij veroorzaken, wat schade aan de batterij en ongevallen kan veroorzaken.

Tot slot willen we u eraan herinneren dat lithium-polymeerbatterijen het beste niet kunnen worden opgeladen in de winter bij lage temperaturen. Door lage temperaturen zullen de lithiumionen die zich op de negatieve elektrode nestelen, ionkristallen produceren die het membraan direct doorboren. Dit kan over het algemeen een microkortsluiting veroorzaken die de levensduur en prestaties beïnvloedt, en zelfs een ernstige directe explosie. Sommige mensen denken daarom dat lithium-polymeerbatterijen in de winter niet kunnen worden opgeladen vanwege een defect aan het batterijbeheersysteem en de productbescherming.