Aplinka, kurioje naudojama polimerinė ličio baterija, taip pat yra labai svarbi jos ciklo trukmei įtakoti. Aplinkos temperatūra yra labai svarbus veiksnys. Per žema arba per aukšta aplinkos temperatūra gali turėti įtakos ličio polimerų baterijų ciklo trukmei. Naudojant galingas baterijas ir taikymuose, kur temperatūrai daro didelę įtaką, norint pagerinti baterijos efektyvumą, reikalingas ličio polimerų baterijų terminis valdymas.

Ličio polimerų akumuliatorių vidinės temperatūros pokyčių priežastys

UžLičio polimerų baterijosVidinis šilumos susidarymas yra reakcijos šiluma, poliarizacijos šiluma ir Džaulio šiluma. Viena iš pagrindinių ličio polimerų akumuliatoriaus temperatūros padidėjimo priežasčių yra temperatūros padidėjimas, kurį sukelia akumuliatoriaus vidinė varža. Be to, dėl tankaus šildomo celių korpuso išdėstymo vidurinė sritis surenka daugiau šilumos, o kraštinė sritis – mažiau, todėl padidėja temperatūros disbalansas tarp atskirų ličio polimerų akumuliatoriaus celių.

Polimerinių ličio baterijų temperatūros reguliavimo metodai

1. Vidinis reguliavimas

Temperatūros jutiklis bus patalpintas reprezentatyviausioje, didžiausio temperatūros pokyčio vietoje, ypač aukščiausios ir žemiausios temperatūros, taip pat polimerinio ličio akumuliatoriaus šilumos kaupimo galingiausios srities centre.

1. Išorinis reguliavimas

Aušinimo reguliavimas: Šiuo metu, atsižvelgiant į ličio polimerų akumuliatorių šiluminio valdymo struktūros sudėtingumą, dauguma jų taiko paprastą oro aušinimo metodo struktūrą. Atsižvelgiant į šilumos išsklaidymo tolygumą, dauguma jų taiko lygiagretaus vėdinimo metodą.

1. Temperatūros reguliavimas: paprasčiausia šildymo konstrukcija yra pridėti šildymo plokštes ličio polimero akumuliatoriaus viršuje ir apačioje, kad būtų galima šildyti, prieš kiekvieną ličio polimero akumuliatorių yra šildymo linija arba naudojama šildymo plėvelė, apvyniota aplink jį.Ličio polimerų akumuliatoriusšildymui.

Pagrindinės ličio polimerų akumuliatorių talpos sumažėjimo žemoje temperatūroje priežastys

1. Prastas elektrolito laidumas, prastas diafragmos drėkinimas ir (arba) pralaidumas, lėtesnė ličio jonų migracija, lėtesnis krūvio perdavimo greitis elektrodo ir elektrolito sąsajoje ir kt.

2. Be to, SEI membranos varža didėja esant žemai temperatūrai, todėl ličio jonų praėjimo per elektrodo ir elektrolito sąsają greitis sulėtėja. Viena iš SEI plėvelės varžos padidėjimo priežasčių yra ta, kad žemoje temperatūroje ličio jonams lengviau atsiskirti nuo neigiamo elektrodo ir juos sunkiau įterpti.

3. Įkraunant atsiras ličio metalas, kuris reaguos su elektrolitu ir sudarys naują SEI plėvelę, padengsiančią originalią SEI plėvelę. Tai padidins akumuliatoriaus varžą ir sumažins jo talpą.

Žemos temperatūros poveikis ličio polimerų akumuliatorių veikimui

1. žema temperatūra įkrovimo ir iškrovimo našumui

Mažėjant temperatūrai, vidutinė iškrovimo įtampa ir iškrovimo talpaličio polimerų baterijossumažėja, ypač kai temperatūra yra -20 ℃, akumuliatoriaus iškrovimo talpa ir vidutinė iškrovimo įtampa mažėja greičiau.

2. Žema temperatūra ciklo veikimui

Esant -10 ℃ temperatūrai, akumuliatoriaus talpa mažėja greičiau, o po 100 ciklų talpa išlieka tik 59 mAh/g, o talpos sumažėjimas siekia 47,8 %; žemoje temperatūroje iškrautas akumuliatorius buvo išbandytas kambario temperatūroje įkrovimo ir iškrovimo metu, o per šį laikotarpį buvo tiriamas talpos atkūrimo našumas. Jo talpa atsigavo iki 70,8 mAh/g, o talpos sumažėjimas siekė 68 %. Tai rodo, kad žemos temperatūros ciklas turi didesnę įtaką akumuliatoriaus talpos atkūrimui.

3. Žemos temperatūros poveikis saugos rodikliams

Polimerinio ličio akumuliatoriaus įkrovimas yra ličio jonų atskyrimo nuo teigiamo elektrodo per elektrolito migraciją į neigiamo elektrodo krūvį procesas. Ličio jonai polimerizuojasi į neigiamą elektrodą, šeši anglies atomai užfiksuoja ličio joną. Žemoje temperatūroje cheminės reakcijos aktyvumas sumažėja, o ličio jonų migracija sulėtėja. Ličio jonai, kurie nėra įterpti į neigiamą elektrodą, redukuojami į ličio metalą, o ant neigiamo elektrodo paviršiaus iškrenta ličio dendritai. Jie gali lengvai pradurti diafragmą ir sukelti trumpąjį jungimą akumuliatoriuje. Tai gali pažeisti akumuliatorių ir sukelti avarijas.

Galiausiai norime priminti, kad ličio polimerų akumuliatorių žiemą, esant žemai temperatūrai, nerekomenduojama krauti, nes dėl žemos temperatūros ant neigiamo elektrodo susikaupę ličio jonai sudarys jonų kristalus, kurie tiesiogiai pradurs diafragmą. Tai paprastai sukels mikrotrumpąjį jungimą, kuris paveiks tarnavimo laiką ir veikimą, netgi rimtą tiesioginį sprogimą. Todėl kai kurie žmonės mano, kad žiemą polimerinių ličio akumuliatorių įkrauti negalima, nes juose yra akumuliatoriaus valdymo sistemos, kuri apsaugo gaminį.