Auch die Umgebung, in der die Polymer-Lithium-Batterie verwendet wird, hat großen Einfluss auf ihre Lebensdauer. Dabei ist die Umgebungstemperatur ein sehr wichtiger Faktor. Eine zu niedrige oder zu hohe Umgebungstemperatur kann die Lebensdauer von Li-Polymer-Akkus beeinträchtigen. Bei Leistungsbatterieanwendungen und Anwendungen, bei denen die Temperatur einen großen Einfluss hat, ist ein Wärmemanagement von Li-Polymer-Batterien erforderlich, um die Effizienz der Batterie zu verbessern.

Ursachen für interne Temperaturänderungen des Li-Polymer-Akkus

FürLi-Polymer-Akkus, die interne Wärmeerzeugung ist Reaktionswärme, Polarisationswärme und Joulesche Wärme. Einer der Hauptgründe für den Temperaturanstieg von Li-Polymer-Akkus ist der Temperaturanstieg, der durch den Innenwiderstand des Akkus verursacht wird. Darüber hinaus sammelt sich aufgrund der dichten Anordnung des beheizten Zellkörpers zwangsläufig mehr Wärme im Mittelbereich und im Randbereich weniger, was das Temperaturungleichgewicht zwischen den einzelnen Zellen im Li-Polymer-Akku erhöht.

Methoden zur Temperaturregelung von Polymer-Lithium-Batterien

1. Interne Anpassung

Der Temperatursensor wird am repräsentativsten Ort mit der größten Temperaturänderung, insbesondere der höchsten und niedrigsten Temperatur, sowie im Zentrum der stärkeren Wärmeansammlung der Polymer-Lithium-Batterie platziert.

1. Externe Regulierung

Kühlregulierung: Angesichts der Komplexität der Wärmemanagementstruktur von Li-Polymer-Batterien verwenden die meisten von ihnen derzeit die einfache Struktur der Luftkühlungsmethode. Und angesichts der Gleichmäßigkeit der Wärmeableitung verwenden die meisten von ihnen die Parallellüftungsmethode.

1. Temperaturregulierung: Die einfachste Heizstruktur besteht darin, Heizplatten an der Ober- und Unterseite der Li-Polymer-Batterie anzubringen, um eine Erwärmung zu erreichen. Vor und nach jeder Li-Polymer-Batterie gibt es eine Heizleitung oder die Verwendung einer umwickelten HeizfolieLi-Polymer-Akkuzum Heizen.

Die Hauptgründe für die Verringerung der Kapazität von Lithium-Polymer-Batterien bei niedrigen Temperaturen

1. Schlechte Elektrolytleitfähigkeit, schlechte Benetzung und/oder Durchlässigkeit des Diaphragmas, langsamere Wanderung von Lithiumionen, langsamere Ladungsübertragungsrate an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt usw.

2. Darüber hinaus erhöht sich die Impedanz der SEI-Membran bei niedrigen Temperaturen, wodurch die Geschwindigkeit der Lithiumionen, die durch die Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt gelangen, verlangsamt wird. Einer der Gründe für die Erhöhung der Impedanz des SEI-Films besteht darin, dass sich Lithiumionen bei niedrigen Temperaturen leichter von der negativen Elektrode lösen und schwieriger einzubetten sind.

3. Beim Laden erscheint Lithiummetall und reagiert mit dem Elektrolyten, um einen neuen SEI-Film zu bilden, der den ursprünglichen SEI-Film bedeckt, wodurch die Impedanz der Batterie erhöht wird und somit die Kapazität der Batterie abnimmt.

Niedrige Temperaturen beeinträchtigen die Leistung von Lithium-Polymer-Batterien

1. Niedrige Temperatur bei der Lade- und Entladeleistung

Mit sinkender Temperatur nehmen die durchschnittliche Entladespannung und die Entladekapazität abLithium-Polymer-Batterienverringert werden, insbesondere wenn die Temperatur -20 °C beträgt, nehmen die Entladekapazität und die durchschnittliche Entladespannung der Batterie schneller ab.

2. Niedrige Temperatur beeinträchtigt die Zyklusleistung

Die Kapazität des Akkus nimmt bei -10 °C schneller ab und die Kapazität bleibt nach 100 Zyklen nur noch 59 mAh/g, mit einem Kapazitätsabfall von 47,8 %; Die bei niedriger Temperatur entladene Batterie wird bei Raumtemperatur auf Laden und Entladen getestet und die Kapazitätswiederherstellungsleistung wird in diesem Zeitraum untersucht. Die Kapazität erholte sich auf 70,8 mAh/g, bei einem Kapazitätsverlust von 68 %. Dies zeigt, dass der Niedertemperaturzyklus der Batterie einen größeren Einfluss auf die Wiederherstellung der Batteriekapazität hat.

3. Auswirkungen niedriger Temperaturen auf die Sicherheitsleistung

Das Laden von Polymer-Lithium-Batterien ist der Prozess, bei dem Lithium-Ionen von der positiven Elektrode durch die im negativen Material eingebettete Elektrolytwanderung austreten und Lithium-Ionen zur negativen Elektrode polymerisieren, indem sechs Kohlenstoffatome ein Lithium-Ion einfangen. Bei niedrigen Temperaturen wird die chemische Reaktionsaktivität verringert, während die Wanderung von Lithiumionen langsamer wird, die Lithiumionen auf der Oberfläche der negativen Elektrode nicht in die negative Elektrode eingebettet werden, zu Lithiummetall reduziert werden und es zu Niederschlagsausfällungen auf der negativen Elektrode kommt Die Oberfläche der negativen Elektrode bildet Lithiumdendriten, die leicht die Membran durchdringen und einen Kurzschluss in der Batterie verursachen können, der die Batterie beschädigen und zu Sicherheitsunfällen führen kann.

Abschließend möchten wir Sie noch daran erinnern, dass Lithium-Polymer-Batterien im Winter bei niedrigen Temperaturen am besten nicht aufgeladen werden sollten. Aufgrund der niedrigen Temperaturen erzeugen die an der negativen Elektrode eingelagerten Lithium-Ionen Ionenkristalle, die direkt das Diaphragma durchdringen, was im Allgemeinen zu a führt Ein Mikrokurzschluss beeinträchtigt die Lebensdauer und Leistung und führt zu einer schweren direkten Explosion. Einige Leute denken daher, dass das Aufladen von Polymer-Lithium-Batterien im Winter nicht möglich ist, da dies auf einen Teil des Batteriemanagementsystems und den Schutz des Produkts zurückzuführen ist.