გარემო, რომელშიც პოლიმერული ლითიუმის ბატარეა გამოიყენება, ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია მისი ციკლის ხანგრძლივობაზე ზემოქმედებისთვის. მათ შორის ძალიან მნიშვნელოვანი ფაქტორია გარემოს ტემპერატურა. გარემოს ძალიან დაბალმა ან ძალიან მაღალმა ტემპერატურამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების ციკლის ხანგრძლივობაზე. ელექტროენერგიის ბატარეის აპლიკაციებში და აპლიკაციებში, სადაც ტემპერატურა დიდ გავლენას ახდენს, საჭიროა ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების თერმული მართვა ბატარეის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.

ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის შიდა ტემპერატურის ცვლილების მიზეზები

ამისთვისლითიუმ-პოლიმერული ბატარეებიშიდა სითბოს წარმოქმნა არის რეაქციის სითბო, პოლარიზაციის სითბო და ჯოულის სითბო. ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის ტემპერატურის მატების ერთ-ერთი მთავარი მიზეზი არის ტემპერატურის მატება, რომელიც გამოწვეულია ბატარეის შიდა წინააღმდეგობით. გარდა ამისა, გაცხელებული უჯრედის სხეულის მკვრივი განლაგების გამო, შუა რეგიონი ვალდებულია შეაგროვოს მეტი სითბო, ხოლო კიდეზე ნაკლებია, რაც ზრდის ტემპერატურულ დისბალანსს ცალკეულ უჯრედებს შორის Li-polymer ბატარეაში.

პოლიმერული ლითიუმის ბატარეის ტემპერატურის რეგულირების მეთოდები

1. შიდა რეგულირება

ტემპერატურის სენსორი განთავსდება ყველაზე წარმომადგენლობით, ყველაზე დიდი ტემპერატურის ცვლილება ადგილას, განსაკუთრებით უმაღლესი და ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, ისევე როგორც ცენტრში პოლიმერული ლითიუმის ბატარეის სითბოს დაგროვების უფრო ძლიერი ფართობი.

1. გარე რეგულაცია

გაგრილების რეგულირება: ამჟამად, ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების თერმული მართვის სტრუქტურის სირთულის გათვალისწინებით, მათი უმეტესობა იღებს ჰაერის გაგრილების მეთოდის მარტივ სტრუქტურას. და სითბოს გაფრქვევის ერთგვაროვნების გათვალისწინებით, მათი უმრავლესობა იყენებს პარალელური ვენტილაციის მეთოდს.

1. ტემპერატურის რეგულირება: უმარტივესი გამაცხელებელი სტრუქტურა არის ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის ზედა და ქვედა ნაწილში გათბობის ფირფიტების დამატება გათბობის განსახორციელებლად, არის გათბობის ხაზი ყოველი Li-პოლიმერული ბატარეის წინ და შემდეგ, ან გათბობის ფირის გამოყენება, რომელიც შემოხვეულია.ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეაგათბობისთვის.

დაბალ ტემპერატურაზე ლითიუმპოლიმერული ბატარეების სიმძლავრის შემცირების ძირითადი მიზეზები

1. ელექტროლიტების ცუდი გამტარობა, დიაფრაგმის ცუდი დატენიანება და/ან გამტარიანობა, ლითიუმის იონების ნელი მიგრაცია, ელექტროდის/ელექტროლიტის ინტერფეისზე დამუხტვის ნელი გადაცემის სიჩქარე და ა.შ.

2. გარდა ამისა, SEI მემბრანის წინაღობა იზრდება დაბალ ტემპერატურაზე, რაც ანელებს ლითიუმის იონების სიჩქარეს ელექტროდის/ელექტროლიტის ინტერფეისის გავლით. SEI ფირის წინაღობის გაზრდის ერთ-ერთი მიზეზი ის არის, რომ ლითიუმის იონები უფრო ადვილად გამოდიან ნეგატიური ელექტროდიდან დაბალ ტემპერატურაზე და უფრო რთულია ჩასმა.

3. დატენვისას გამოჩნდება ლითიუმის ლითონი და რეაგირებს ელექტროლიტთან და წარმოიქმნება ახალი SEI ფილმი ორიგინალური SEI ფილმის დასაფარავად, რაც ზრდის ბატარეის წინაღობას, რაც იწვევს ბატარეის სიმძლავრის შემცირებას.

დაბალი ტემპერატურა ლითიუმ პოლიმერული ბატარეების მუშაობაზე

1. დაბალი ტემპერატურა დამუხტვისა და გამონადენის შესრულებაზე

ტემპერატურის კლებასთან ერთად, გამონადენის საშუალო ძაბვა და გამონადენის სიმძლავრელითიუმის პოლიმერული ბატარეებიმცირდება, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ტემპერატურა არის -20 ℃, ბატარეის დამუხტვის სიმძლავრე და საშუალო გამონადენი ძაბვა უფრო სწრაფად მცირდება.

2. დაბალი ტემპერატურა ციკლის შესრულებაზე

ბატარეის სიმძლავრე უფრო სწრაფად იშლება -10℃-ზე და სიმძლავრე რჩება მხოლოდ 59 mAh/g 100 ციკლის შემდეგ, 47,8% სიმძლავრის დაშლით; დაბალ ტემპერატურაზე დაცლილი ბატარეა ტესტირება ხდება ოთახის ტემპერატურაზე დატენვისა და განტვირთვისთვის, ხოლო სიმძლავრის აღდგენის ეფექტურობა შემოწმებულია ამ პერიოდში. მისი სიმძლავრე აღდგენილია 70.8 mAh/g-მდე, სიმძლავრის დაკარგვით 68%. ეს აჩვენებს, რომ ბატარეის დაბალი ტემპერატურის ციკლი უფრო დიდ გავლენას ახდენს ბატარეის სიმძლავრის აღდგენაზე.

3. დაბალი ტემპერატურის გავლენა უსაფრთხოების შესრულებაზე

პოლიმერული ლითიუმის ბატარეის დამუხტვა არის ლითიუმის იონების გამოსვლის პროცესი დადებითი ელექტროდიდან ნეგატიურ მასალაში ჩასმული ელექტროლიტების მიგრაციის გზით, ლითიუმის იონები უარყოფით ელექტროდში პოლიმერიზაციისკენ, ნახშირბადის ექვსი ატომით იჭერს ლითიუმის იონს. დაბალ ტემპერატურაზე, ქიმიური რეაქციის აქტივობა მცირდება, ხოლო ლითიუმის იონების მიგრაცია ნელდება, უარყოფითი ელექტროდის ზედაპირზე ლითიუმის იონები არ არის ჩასმული უარყოფით ელექტროდში, შემცირდა ლითიუმ ლითონად, ხოლო ნალექის ნალექი. ნეგატიური ელექტროდის ზედაპირზე წარმოიქმნება ლითიუმის დენდრიტები, რომლებსაც შეუძლიათ ადვილად გახვრეტიან დიაფრაგმაში, რაც იწვევს ბატარეაში მოკლე ჩართვას, რამაც შეიძლება დააზიანოს ბატარეა და გამოიწვიოს უსაფრთხოების ავარიები.

დაბოლოს, გვსურს შეგახსენოთ, რომ ლითიუმპოლიმერული ბატარეები უმჯობესია არ დაიტენოს ზამთარში დაბალ ტემპერატურაზე, დაბალი ტემპერატურის გამო, ნეგატიურ ელექტროდზე მოთავსებული ლითიუმის იონები წარმოქმნიან იონურ კრისტალებს, რომლებიც უშუალოდ ხვრევიან დიაფრაგმას, რაც ზოგადად იწვევს მიკრო მოკლე ჩართვა გავლენას ახდენს სიცოცხლესა და შესრულებაზე, სერიოზული პირდაპირი აფეთქება. ასე რომ, ზოგიერთი ადამიანი ასახავს ზამთრის პოლიმერული ლითიუმის ბატარეის დამუხტვას არ შეუძლია, ეს გამოწვეულია ბატარეის მართვის სისტემის ნაწილის გამო, პროდუქტის დაცვის გამო.