პოლიმერული ლითიუმის ბატარეის გამოყენების გარემო ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია მისი ციკლის ხანგრძლივობაზე გავლენის მოხდენისთვის. მათ შორის, გარემოს ტემპერატურა ძალიან მნიშვნელოვანი ფაქტორია. ძალიან დაბალმა ან ძალიან მაღალმა გარემოს ტემპერატურამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების ციკლის ხანგრძლივობაზე. ელექტრო ბატარეების გამოყენებაში და იმ შემთხვევებში, როდესაც ტემპერატურა მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს, ბატარეის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად საჭიროა ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების თერმული მართვა.

ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის შიდა ტემპერატურის ცვლილების მიზეზები

ამისთვისლითიუმ-პოლიმერული ბატარეებიშიდა სითბოს გენერირება ხდება რეაქციის სითბო, პოლარიზაციის სითბო და ჯოულის სითბო. ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის ტემპერატურის ზრდის ერთ-ერთი მთავარი მიზეზი არის ტემპერატურის მატება, რაც გამოწვეულია ბატარეის შიდა წინაღობით. გარდა ამისა, გაცხელებული უჯრედის კორპუსის მჭიდროდ განლაგების გამო, შუა რეგიონი უფრო მეტ სითბოს აგროვებს, ხოლო კიდის რეგიონი - უფრო ნაკლებს, რაც ზრდის ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის ცალკეულ უჯრედებს შორის ტემპერატურულ დისბალანსს.

პოლიმერული ლითიუმის ბატარეის ტემპერატურის რეგულირების მეთოდები

1. შიდა რეგულირება

ტემპერატურის სენსორი განთავსდება ყველაზე წარმომადგენლობით, ტემპერატურის ყველაზე დიდი ცვლილების ადგილას, განსაკუთრებით ყველაზე მაღალი და ყველაზე დაბალი ტემპერატურის დროს, ასევე პოლიმერული ლითიუმის ბატარეის სითბოს დაგროვების უფრო მძლავრ ზონაში.

1. გარე რეგულირება

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

1. ტემპერატურის რეგულირება: გათბობის უმარტივესი სტრუქტურაა ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის ზედა და ქვედა ნაწილებში გამათბობელი ფირფიტების დამატება გათბობის განსახორციელებლად, თითოეული ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის წინ და შემდეგ არის გამათბობელი ხაზი ან მის გარშემო შეფუთული გამათბობელი ფირის გამოყენება.ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეაგათბობისთვის.

ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების დაბალი ტემპერატურის დროს სიმძლავრის შემცირების ძირითადი მიზეზები

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

2. გარდა ამისა, SEI მემბრანის წინაღობა იზრდება დაბალ ტემპერატურაზე, რაც ანელებს ლითიუმის იონების ელექტროდის/ელექტროლიტის ინტერფეისში გავლის სიჩქარეს. SEI ფირის წინაღობის ზრდის ერთ-ერთი მიზეზი ის არის, რომ დაბალ ტემპერატურაზე ლითიუმის იონებისთვის უფრო ადვილია უარყოფითი ელექტროდიდან მოშორება და უფრო რთულია მათი ჩასმა.

3. დატენვისას, ლითიუმ-ლითონი გამოჩნდება და ელექტროლიტთან რეაქციაში შევა, რათა წარმოიქმნას ახალი SEI ფენა, რომელიც დაფარავს ორიგინალ SEI ფენას, რაც ზრდის აკუმულატორის წინაღობას და შესაბამისად, ამცირებს მის ტევადობას.

დაბალი ტემპერატურა ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების მუშაობაზე

1. დაბალი ტემპერატურა დატენვისა და განმუხტვის მაჩვენებლებზე

ტემპერატურის შემცირებისას, საშუალო განმუხტვის ძაბვა და განმუხტვის სიმძლავრელითიუმ-პოლიმერული ბატარეებიმცირდება, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ტემპერატურა -20 ℃-ია, აკუმულატორის განმუხტვის სიმძლავრე და საშუალო განმუხტვის ძაბვა უფრო სწრაფად მცირდება.

2. დაბალი ტემპერატურა ციკლის მუშაობაზე

აკუმულატორის ტევადობა -10℃-ზე უფრო სწრაფად იკლებს და 100 ციკლის შემდეგ ტევადობა მხოლოდ 59mAh/g-ზე რჩება, ტევადობის 47.8%-იანი დაქვეითებით; დაბალ ტემპერატურაზე დაცლილი აკუმულატორის დატენვა და განმუხტვა ოთახის ტემპერატურაზე მოწმდება და ამ პერიოდში მოწმდება ტევადობის აღდგენის ეფექტურობა. მისი ტევადობა აღდგენილია 70.8mAh/g-მდე, ტევადობის 68%-იანი დაკარგვით. ეს აჩვენებს, რომ აკუმულატორის დაბალ ტემპერატურაზე ციკლს უფრო დიდი გავლენა აქვს აკუმულატორის ტევადობის აღდგენაზე.

3. დაბალი ტემპერატურის გავლენა უსაფრთხოების მაჩვენებლებზე

პოლიმერული ლითიუმის აკუმულატორის დამუხტვა არის პროცესი, რომლის დროსაც ლითიუმის იონები დადებითი ელექტროდიდან გამოდიან ელექტროლიტის ნეგატიურ მასალაში ჩაშენებული მიგრაციის გზით, ლითიუმის იონები უარყოფით ელექტროდში პოლიმერიზაციის გზით, ექვსი ნახშირბადის ატომით იჭერენ ლითიუმის იონს. დაბალ ტემპერატურაზე ქიმიური რეაქციის აქტივობა მცირდება, ხოლო ლითიუმის იონების მიგრაცია ნელდება, უარყოფითი ელექტროდის ზედაპირზე ლითიუმის იონები, რომლებიც არ არის ჩაშენებული უარყოფით ელექტროდში, აღდგება ლითიუმის ლითონად და ნალექი უარყოფითი ელექტროდის ზედაპირზე წარმოქმნის ლითიუმის დენდრიტებს, რომლებსაც შეუძლიათ დიაფრაგმის გახვრეტა, რაც იწვევს აკუმულატორში მოკლე ჩართვას, რამაც შეიძლება დააზიანოს აკუმულატორი და გამოიწვიოს უსაფრთხოების უბედური შემთხვევები.

და ბოლოს, გვინდა შეგახსენოთ, რომ ლითიუმ-პოლიმერული აკუმულატორების დატენვა ზამთარში დაბალ ტემპერატურაზე უმჯობესია არ მოხდეს, რადგან დაბალი ტემპერატურის გამო, უარყოფით ელექტროდზე განლაგებული ლითიუმის იონები წარმოქმნიან იონურ კრისტალებს, რომლებიც პირდაპირ ხვრეტენ დიაფრაგმას, რაც, როგორც წესი, იწვევს მიკრომოკლე ჩართვას, რაც გავლენას ახდენს მის სიცოცხლის ხანგრძლივობასა და მუშაობაზე, სერიოზულ პირდაპირ აფეთქებას. ამიტომ, ზოგიერთი ადამიანი ფიქრობს, რომ ზამთარში პოლიმერული ლითიუმის აკუმულატორის დატენვა შეუძლებელია, რაც გამოწვეულია აკუმულატორის მართვის სისტემის ნაწილით, რაც პროდუქტის დაცვის გამოა.