Okruženje u kojem se koristi polimerna litijumska baterija također je vrlo važno za utjecaj na njen vijek trajanja. Među njima, temperatura okoline je vrlo važan faktor. Preniska ili previsoka temperatura okoline može utjecati na vijek trajanja Li-polimerskih baterija. Kod primjena baterija za napajanje i primjena gdje temperatura ima veliki utjecaj, termalno upravljanje Li-polimerskim baterijama je potrebno kako bi se poboljšala efikasnost baterije.

Uzroci promjene unutrašnje temperature Li-polimer baterije

ZaLi-polimer baterijeUnutrašnje generisanje toplote je reakcijska toplota, polarizacijska toplota i Džulova toplota. Jedan od glavnih razloga za porast temperature Li-polimer baterije je porast temperature uzrokovan unutrašnjim otporom baterije. Pored toga, zbog gustog rasporeda zagrijane ćelije, srednje područje će vjerovatno sakupljati više toplote, a rubno područje manje, što povećava temperaturnu neravnotežu između pojedinačnih ćelija u Li-polimer bateriji.

Metode regulacije temperature polimernih litijumskih baterija

1. Interno podešavanje

Temperaturni senzor će biti postavljen na najreprezentativnijem mjestu s najvećom promjenom temperature, posebno na najvišoj i najnižoj temperaturi, kao i u središtu područja akumulacije topline polimerne litijske baterije koje ima najveću snagu.

1. Vanjska regulacija

Regulacija hlađenja: Trenutno, s obzirom na složenost strukture upravljanja toplinom Li-polimer baterija, većina njih usvaja jednostavnu strukturu metode hlađenja zrakom. A s obzirom na ujednačenost odvođenja topline, većina ih usvaja metodu paralelne ventilacije.

1. Regulacija temperature: najjednostavnija struktura grijanja je dodavanje grijaćih ploča na vrh i dno Li-polimer baterije radi ostvarivanja grijanja, postoji linija grijanja prije i poslije svake Li-polimer baterije ili upotreba grijaće folije omotane okoLi-polimer baterijaza grijanje.

Glavni razlozi smanjenja kapaciteta litijum-polimernih baterija na niskim temperaturama

1. Slaba provodljivost elektrolita, loše kvašenje i/ili propusnost dijafragme, sporija migracija litijum jona, sporija brzina prenosa naelektrisanja na granici elektroda/elektrolit itd.

2. Osim toga, impedancija SEI membrane se povećava na niskim temperaturama, usporavajući brzinu prolaska litijum jona kroz granicu elektroda/elektrolit. Jedan od razloga za povećanje impedancije SEI filma je taj što se litijum joni lakše odvajaju od negativne elektrode na niskim temperaturama i teže ih je ugraditi.

3. Prilikom punjenja, pojavit će se metalni litijum koji će reagirati s elektrolitom formirajući novi SEI film koji prekriva originalni SEI film, što povećava impedansu baterije i time uzrokuje smanjenje kapaciteta baterije.

Niska temperatura na performanse litijum-polimernih baterija

1. niska temperatura na performanse punjenja i pražnjenja

Kako se temperatura smanjuje, prosječni napon pražnjenja i kapacitet pražnjenjalitijum-polimerne baterijese smanjuju, posebno kada je temperatura -20 ℃, kapacitet pražnjenja baterije i prosječni napon pražnjenja se brže smanjuju.

2. Niska temperatura na performanse ciklusa

Kapacitet baterije brže opada na -10℃, te nakon 100 ciklusa ostaje samo 59mAh/g, sa gubitkom kapaciteta od 47,8%; baterija ispražnjena na niskoj temperaturi testirana je na sobnoj temperaturi za punjenje i pražnjenje, a u tom periodu su ispitane performanse oporavka kapaciteta. Njen kapacitet se oporavio na 70,8mAh/g, sa gubitkom kapaciteta od 68%. To pokazuje da ciklus niske temperature baterije ima veći utjecaj na oporavak kapaciteta baterije.

3. Utjecaj niskih temperatura na sigurnosne performanse

Punjenje polimerne litijumske baterije je proces u kojem litijumski ioni silaze sa pozitivne elektrode putem migracije elektrolita ugrađenog u negativni materijal. Litijumski ioni se polimerizuju na negativnu elektrodu, gdje šest atoma ugljika hvata litijumski ion. Na niskim temperaturama, hemijska reakcija se smanjuje, a migracija litijumskih iona postaje sporija. Litijumski ioni na površini negativne elektrode, ako nisu ugrađeni u negativnu elektrodu, redukuju se na metalni litijum, a taloženje na površini negativne elektrode stvara litijumske dendrite. Ti dendriti lako mogu probiti dijafragmu i uzrokovati kratki spoj u bateriji. To može oštetiti bateriju i uzrokovati nesreće.

Konačno, želimo vas podsjetiti da je litijum-polimer baterije najbolje ne puniti zimi na niskim temperaturama. Zbog niskih temperatura, litijum-joni ugniježđeni na negativnoj elektrodi će proizvesti jonske kristale, direktno probijajući dijafragmu, što obično uzrokuje mikro-kratki spoj koji utiče na vijek trajanja i performanse, ozbiljnu direktnu eksploziju. Stoga neki ljudi smatraju da se zimi polimer-litijum-polimerne baterije ne mogu puniti, to je zbog dijela sa sistemom za upravljanje baterijom koji je zbog zaštite proizvoda.