A lítium-polimer akkumulátor használati környezete is nagyon fontos tényező a ciklus élettartamának befolyásolásában. Ezek közül a környezeti hőmérséklet egy nagyon fontos tényező. A túl alacsony vagy túl magas környezeti hőmérséklet befolyásolhatja a lítium-polimer akkumulátorok ciklus élettartamát. Nagy teljesítményű akkumulátoralkalmazásokban és olyan alkalmazásokban, ahol a hőmérséklet jelentős hatással van, a lítium-polimer akkumulátorok hőkezelése szükséges az akkumulátor hatékonyságának javítása érdekében.

A lítium-polimer akkumulátorcsomag belső hőmérséklet-változásának okai

MertLi-polimer akkumulátorokA belső hőtermelés reakcióhő, polarizációs hő és Joule-hő. A lítium-polimer akkumulátor hőmérséklet-emelkedésének egyik fő oka az akkumulátor belső ellenállása által okozott hőmérséklet-emelkedés. Ezenkívül a fűtött cellatest sűrű elhelyezkedése miatt a középső régió több hőt gyűjt össze, a szélső régió pedig kevesebbet, ami növeli a hőmérséklet-egyensúlyhiányt a lítium-polimer akkumulátor egyes cellái között.

Polimer lítium akkumulátor hőmérséklet-szabályozási módszerek

1. Belső beállítás

A hőmérséklet-érzékelőt a legreprezentatívabb, a legnagyobb hőmérséklet-változást mutató helyre, különösen a legmagasabb és legalacsonyabb hőmérsékletre, valamint a polimer lítium akkumulátor hőfelhalmozódásának legerősebb területére kell elhelyezni.

1. Külső szabályozás

Hűtésszabályozás: Jelenleg a lítium-polimer akkumulátorok hőgazdálkodási szerkezetének összetettségét figyelembe véve a legtöbbjük a léghűtéses módszer egyszerű szerkezetét alkalmazza. A hőelvezetés egyenletességét figyelembe véve pedig a párhuzamos szellőzéses módszert alkalmazzák.

1. Hőmérsékletszabályozás: a legegyszerűbb fűtési rendszer a Li-polimer akkumulátor tetejére és aljára fűtőlapok hozzáadása a fűtés megvalósításához, minden Li-polimer akkumulátor előtt és után fűtővezeték található, vagy az akkumulátor köré tekert fűtőfólia használata.Li-polimer akkumulátorfűtéshez.

A lítium-polimer akkumulátorok kapacitásának csökkenésének fő okai alacsony hőmérsékleten

1. Gyenge elektrolitvezető képesség, a membrán gyenge nedvesedése és/vagy permeabilitása, a lítiumionok lassabb migrációja, lassabb töltésátviteli sebesség az elektróda/elektrolit határfelületén stb.

2. Ezenkívül az SEI membrán impedanciája alacsony hőmérsékleten megnő, ami lelassítja a lítiumionok áthaladási sebességét az elektróda/elektrolit határfelületen. Az SEI film impedanciájának növekedésének egyik oka az, hogy alacsony hőmérsékleten a lítiumionok könnyebben leválnak a negatív elektródáról, és nehezebb beágyazódni.

3. Töltéskor lítium-fém jelenik meg, és reakcióba lép az elektrolittal, egy új SEI filmet képezve, amely befedi az eredeti SEI filmet, ami növeli az akkumulátor impedanciáját, és ezáltal csökkenti az akkumulátor kapacitását.

Az alacsony hőmérséklet hatása a lítium-polimer akkumulátorok teljesítményére

1. alacsony hőmérséklet a töltési és kisütési teljesítményen

A hőmérséklet csökkenésével az átlagos kisülési feszültség és kisülési kapacitáslítium-polimer akkumulátorokcsökkennek, különösen -20 ℃ hőmérsékleten, az akkumulátor kisütési kapacitása és az átlagos kisütési feszültség gyorsabban csökken.

2. Alacsony hőmérséklet a ciklus teljesítményére

Az akkumulátor kapacitása -10 ℃-on gyorsabban csökken, és 100 ciklus után is csak 59 mAh/g marad, 47,8%-os kapacitáscsökkenéssel; az alacsony hőmérsékleten lemerült akkumulátort szobahőmérsékleten tesztelték töltés és kisütés szempontjából, és a kapacitás-helyreállítási teljesítményt vizsgálták ez idő alatt. A kapacitás 70,8 mAh/g-ra állt vissza, 68%-os kapacitásveszteséggel. Ez azt mutatja, hogy az akkumulátor alacsony hőmérsékleti ciklusa nagyobb hatással van az akkumulátor kapacitásának helyreállására.

3. Az alacsony hőmérséklet hatása a biztonsági teljesítményre

A lítium polimer akkumulátor töltése során a lítiumionok a pozitív elektródáról a negatív anyagba ágyazott elektrolit migrációján keresztül leválnak, a lítiumionok a negatív elektródára polimerizálódva hat szénatomon keresztül befogják a lítiumiont. Alacsony hőmérsékleten a kémiai reakció aktivitása csökken, miközben a lítiumionok migrációja lelassul, a negatív elektróda felületén lévő lítiumionok, amelyek nem ágyazódnak be a negatív elektródába, lítium-fémmé redukálódnak, és a negatív elektróda felületén lítium-dendriteket képeznek, amelyek könnyen átszúrhatják a membránt, rövidzárlatot okozva az akkumulátorban, ami károsíthatja az akkumulátort és balesetet okozhat.

Végül szeretnénk emlékeztetni arra, hogy a lítium-polimer akkumulátorokat télen, alacsony hőmérsékleten nem ajánlott tölteni, mivel az alacsony hőmérséklet miatt a negatív elektródára rakódott lítiumionok ionkristályokat képeznek, amelyek közvetlenül áthatolják a membránt, ami általában mikrorövidzárlatot okoz, ami befolyásolja az élettartamot és a teljesítményt, sőt, komoly közvetlen robbanást is okozhat. Egyesek szerint a téli polimer lítium akkumulátorok nem tölthetők, mivel az akkumulátorkezelő rendszer része a termék védelme érdekében.