Середовище, в якому використовується полімерно-літієвий акумулятор, також дуже важливо для впливу на термін його служби. Серед них дуже важливим фактором є температура навколишнього середовища. Занадто низька або занадто висока температура навколишнього середовища може вплинути на термін служби літій-полімерних акумуляторів. У випадках використання акумуляторів для живлення та застосувань, де температура має значний вплив, для підвищення ефективності акумулятора необхідне регулювання температури.

Причини зміни внутрішньої температури літій-полімерного акумулятора

ДляЛітій-полімерні акумуляториВнутрішнє теплоутворення – це реакційне тепло, поляризаційне тепло та джоулеве тепло. Однією з основних причин підвищення температури літій-полімерного акумулятора є підвищення температури, спричинене внутрішнім опором акумулятора. Крім того, через щільне розміщення нагрітого корпусу елемента, середня область зобов'язана накопичувати більше тепла, а крайова область – менше, що збільшує температурний дисбаланс між окремими елементами літій-полімерного акумулятора.

Методи регулювання температури полімерних літієвих акумуляторів

1. Внутрішнє коригування

Датчик температури буде розміщено в найбільш репрезентативному місці з найбільшою зміною температури, особливо в місці з найвищою та найнижчою температурою, а також у центрі полімерно-літієвого акумулятора, що є найпотужнішою зоною накопичення тепла.

1. Зовнішнє регулювання

Регулювання охолодження: Наразі, враховуючи складність структури теплового управління літій-полімерними акумуляторами, більшість із них використовують просту структуру повітряного охолодження. А для рівномірності розсіювання тепла більшість із них використовують метод паралельної вентиляції.

1. Регулювання температури: найпростіша конструкція нагрівання полягає у додаванні нагрівальних пластин зверху та знизу літій-полімерного акумулятора для реалізації нагрівання, є лінія нагрівання перед та після кожного літій-полімерного акумулятора або використання нагрівальної плівки, обгорнутої навколоЛітій-полімерний акумулятордля опалення.

Основні причини зниження ємності літій-полімерних акумуляторів за низьких температур

1. Погана провідність електроліту, погане змочування та/або проникність діафрагми, повільніша міграція іонів літію, повільніша швидкість переносу заряду на межі електрод/електроліт тощо.

2. Крім того, імпеданс мембрани SEI збільшується за низьких температур, уповільнюючи швидкість проходження іонів літію через межу електрод/електроліт. Однією з причин збільшення імпедансу плівки SEI є те, що іони літію легше відриваються від негативного електрода за низьких температур і важче вбудовуються.

3. Під час заряджання з'являється металевий літій, який реагує з електролітом, утворюючи нову плівку SEI, яка покриває початкову плівку SEI, що збільшує імпеданс акумулятора та, таким чином, призводить до зменшення його ємності.

Низька температура на продуктивність літій-полімерних акумуляторів

1. низька температура на продуктивність заряду та розряду

Зі зниженням температури середня напруга розряду та розрядна ємністьлітій-полімерні батареїзнижуються, особливо коли температура становить -20 ℃, ємність розряду акумулятора та середня напруга розряду зменшуються швидше.

2. Низька температура впливає на продуктивність циклу

Ємність акумулятора швидше падає при -10℃, і після 100 циклів ємність залишається лише 59 мАг/г, зі зниженням ємності на 47,8%; акумулятор, розряджений при низькій температурі, тестується при кімнатній температурі на зарядку та розрядку, і протягом цього періоду перевіряється здатність до відновлення ємності. Його ємність відновлюється до 70,8 мАг/г, зі зниженням ємності на 68%. Це показує, що низькотемпературний цикл акумулятора має більший вплив на відновлення ємності.

3. Вплив низьких температур на безпеку

Заряджання полімерного літієвого акумулятора – це процес, в якому іони літію відходять від позитивного електрода шляхом міграції електроліту, вбудованого в негативний матеріал. Іони літію полімеризуються до негативного електрода, захоплюючи шість атомів вуглецю іон літію. За низьких температур активність хімічної реакції зменшується, а міграція іонів літію сповільнюється. Іони літію на поверхні негативного електрода не вбудовані в негативний електрод, а перетворюються на металевий літій, що призводить до осадження на поверхні негативного електрода, утворюючи літієві дендрити. Вони можуть легко пробити діафрагму, спричинивши коротке замикання в акумуляторі, що може пошкодити його та призвести до аварій.

Насамкінець, ми хочемо нагадати вам, що літій-полімерні акумулятори краще не заряджати взимку за низьких температур. Через низькі температури іони літію, що знаходяться на негативному електроді, утворюють іонні кристали, які безпосередньо пронизують діафрагму, що зазвичай призводить до мікрокороткого замикання, що впливає на термін служби та продуктивність, а також до серйозного прямого вибуху. Тому деякі люди вважають, що взимку літій-полімерні акумулятори не можна заряджати, оскільки вони не працюють за допомогою системи керування акумулятором, що забезпечує захист виробу.