Qual è l'effetto della temperatura ambiente sull'uso delle batterie ai polimeri di litio?

Anche l'ambiente in cui viene utilizzata la batteria ai polimeri di litio è molto importante per influenzarne la durata.Tra questi, la temperatura ambiente è un fattore molto importante.Una temperatura ambiente troppo bassa o troppo alta può influire sulla durata delle batterie ai polimeri di litio.Nelle applicazioni con batterie di potenza e nelle applicazioni in cui la temperatura ha un'influenza importante, è necessaria la gestione termica delle batterie ai polimeri di litio per migliorare l'efficienza della batteria.

 

Cause del cambiamento della temperatura interna del pacco batteria ai polimeri di litio

 

PerBatterie ai polimeri di litio, la generazione di calore interno è il calore di reazione, il calore di polarizzazione e il calore Joule.Uno dei motivi principali dell'aumento di temperatura della batteria ai polimeri di litio è l'aumento di temperatura causato dalla resistenza interna della batteria.Inoltre, a causa del posizionamento denso del corpo della cella riscaldato, la regione centrale è destinata a raccogliere più calore, mentre la regione marginale lo è meno, il che aumenta lo squilibrio di temperatura tra le singole celle della batteria ai polimeri di litio.

 

Metodi di regolazione della temperatura delle batterie ai polimeri di litio

 

  1. Regolazione interna

 

Il sensore di temperatura sarà posizionato nel luogo più rappresentativo, con il maggiore cambiamento di temperatura nel luogo, in particolare la temperatura più alta e quella più bassa, nonché al centro dell'area più potente di accumulo di calore della batteria ai polimeri di litio.

 

  1. Regolazione esterna

 

Regolazione del raffreddamento: attualmente, considerando la complessità della struttura di gestione termica delle batterie ai polimeri di litio, la maggior parte di esse adotta la struttura semplice del metodo di raffreddamento ad aria.E considerando l'uniformità della dissipazione del calore, la maggior parte di essi adotta il metodo di ventilazione parallela.

 

  1. Regolazione della temperatura: la struttura di riscaldamento più semplice consiste nell'aggiungere piastre riscaldanti sulla parte superiore e inferiore della batteria ai polimeri di litio per implementare il riscaldamento, c'è una linea di riscaldamento prima e dopo ciascuna batteria ai polimeri di litio o l'uso di una pellicola riscaldante avvolta attorno alla batteria.Batteria ai polimeri di litioper il riscaldamento.

 

Le ragioni principali della riduzione della capacità delle batterie ai polimeri di litio a basse temperature

 

  1. Scarsa conduttività dell'elettrolita, scarsa bagnatura e/o permeabilità del diaframma, migrazione più lenta degli ioni di litio, velocità di trasferimento della carica più lenta all'interfaccia elettrodo/elettrolita, ecc.

 

2. Inoltre, l'impedenza della membrana SEI aumenta alle basse temperature, rallentando la velocità degli ioni di litio che passano attraverso l'interfaccia elettrodo/elettrolita.Uno dei motivi dell'aumento dell'impedenza della pellicola SEI è che è più facile per gli ioni di litio staccarsi dall'elettrodo negativo a basse temperature e più difficile da incorporare.

 

3. Durante la ricarica, apparirà il litio metallico e reagirà con l'elettrolito per formare una nuova pellicola SEI per coprire la pellicola SEI originale, che aumenta l'impedenza della batteria provocando così una diminuzione della capacità della batteria.

 

Bassa temperatura sulle prestazioni delle batterie ai polimeri di litio

 

1. bassa temperatura sulle prestazioni di carica e scarica

 

Al diminuire della temperatura, la tensione di scarica media e la capacità di scarica dibatterie ai polimeri di litiovengono ridotte, soprattutto quando la temperatura è -20 ℃, la capacità di scarica della batteria e la tensione di scarica media diminuiscono più velocemente.

 

2. Bassa temperatura sulle prestazioni del ciclo

 

La capacità della batteria diminuisce più velocemente a -10℃, e la capacità rimane solo 59mAh/g dopo 100 cicli, con un decadimento della capacità del 47,8%;la batteria scarica a bassa temperatura viene testata a temperatura ambiente per la carica e la scarica e le prestazioni di recupero della capacità vengono esaminate nel periodo.La sua capacità è tornata a 70,8 mAh/g, con una perdita di capacità del 68%.Ciò dimostra che il ciclo a bassa temperatura della batteria ha un impatto maggiore sul recupero della capacità della batteria.

 

3. Impatto delle basse temperature sulle prestazioni di sicurezza

 

La ricarica della batteria polimerica al litio è il processo in cui gli ioni di litio si staccano dall'elettrodo positivo attraverso la migrazione dell'elettrolita incorporato nel materiale negativo, gli ioni di litio fino alla polimerizzazione dell'elettrodo negativo, mediante sei atomi di carbonio che catturano uno ione di litio.A basse temperature, l'attività della reazione chimica è ridotta, mentre la migrazione degli ioni di litio diventa più lenta, gli ioni di litio sulla superficie dell'elettrodo negativo non sono stati incorporati nell'elettrodo negativo sono stati ridotti al litio metallico e la precipitazione sulla superficie superficie dell'elettrodo negativo per formare dendriti di litio, che possono facilmente perforare il diaframma provocando un cortocircuito nella batteria, che può danneggiare la batteria e causare incidenti di sicurezza.

 

Infine, vogliamo ancora ricordarvi che è meglio non caricare le batterie ai polimeri di litio in inverno a basse temperature, a causa delle basse temperature, gli ioni di litio annidati sull'elettrodo negativo produrranno cristalli ionici, perforando direttamente il diaframma, che generalmente provoca un il micro-cortocircuito influisce sulla durata e sulle prestazioni, grave esplosione diretta.Quindi alcune persone riflettono che la ricarica invernale della batteria ai polimeri di litio non può essere caricata, ciò è dovuto alla parte con un sistema di gestione della batteria dovuto alla protezione del prodotto.


Orario di pubblicazione: 14 ottobre 2022
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