Polimer lityum pilin kullanıldığı ortam da döngü ömrünü etkilemede çok önemlidir. Bunlar arasında ortam sıcaklığı çok önemli bir faktördür. Çok düşük veya çok yüksek ortam sıcaklığı, Li-polimer pillerin çevrim ömrünü etkileyebilir. Güç pili uygulamalarında ve sıcaklığın önemli bir etkiye sahip olduğu uygulamalarda, pilin verimliliğini artırmak için Li-polimer pillerin termal yönetimi gereklidir.

Li-polimer pil takımının iç sıcaklık değişiminin nedenleri

İçinLi-polimer pillerİç ısı üretimi reaksiyon ısısı, polarizasyon ısısı ve Joule ısısıdır. Li-polimer pillerin sıcaklık artışının ana nedenlerinden biri pilin iç direncinden kaynaklanan sıcaklık artışıdır. Ek olarak, ısıtılan hücre gövdesinin yoğun yerleşimi nedeniyle orta bölgenin daha fazla ısı toplaması kaçınılmazdır ve kenar bölgesi daha azdır, bu da Li-polimer pildeki tek tek hücreler arasındaki sıcaklık dengesizliğini artırır.

Polimer lityum pil sıcaklık düzenleme yöntemleri

1. Dahili ayar

Sıcaklık sensörü, konumdaki en temsili, en büyük sıcaklık değişiminin, özellikle en yüksek ve en düşük sıcaklığın yanı sıra polimer lityum pilin ısı birikiminin daha güçlü olduğu merkezi alana yerleştirilecektir.

1. Dış düzenleme

Soğutma düzenlemesi: Şu anda Li-polimer pillerin termal yönetim yapısının karmaşıklığı göz önüne alındığında, çoğu hava soğutma yönteminin basit yapısını benimsiyor. Ve ısı dağılımının tekdüzeliği göz önüne alındığında, çoğu paralel havalandırma yöntemini benimsiyor.

1. Sıcaklık regülasyonu: En basit ısıtma yapısı, ısıtmayı gerçekleştirmek için Li-polimer pilin üstüne ve altına ısıtma plakaları eklemektir; her Li-polimer pilin önünde ve sonrasında bir ısıtma hattı vardır veya pilin etrafına sarılmış ısıtma filmi kullanılır.Li-polimer pilısıtma için.

Düşük sıcaklıklarda lityum polimer pillerin kapasitesindeki azalmanın ana nedenleri

1. Zayıf elektrolit iletkenliği, diyaframın zayıf ıslanması ve/veya geçirgenliği, lityum iyonlarının daha yavaş geçişi, elektrot/elektrolit arayüzünde daha yavaş yük aktarım hızı vb.

2. Ek olarak, düşük sıcaklıklarda SEI membranının empedansı artar ve elektrot/elektrolit arayüzünden geçen lityum iyonlarının hızı yavaşlar. SEI filminin empedansının artmasının nedenlerinden biri, lityum iyonlarının düşük sıcaklıklarda negatif elektrottan çıkmasının daha kolay olması ve gömülmesinin daha zor olmasıdır.

3. Şarj sırasında, lityum metal ortaya çıkacak ve elektrolit ile reaksiyona girerek orijinal SEI filmini kaplayacak yeni bir SEI filmi oluşturacak, bu da pilin empedansını artırarak pil kapasitesinin azalmasına neden olacaktır.

Lityum polimer pillerin performansında düşük sıcaklık

1. şarj ve deşarj performansında düşük sıcaklık

Sıcaklık düştükçe ortalama deşarj voltajı ve deşarj kapasitesilityum polimer pillerazalır, özellikle sıcaklık -20 °C olduğunda akü deşarj kapasitesi ve ortalama deşarj voltajı daha hızlı düşer.

2. Çevrim performansında düşük sıcaklık

Pilin kapasitesi -10°C'de daha hızlı azalır ve kapasite 100 döngüden sonra yalnızca 59mAh/g kalır, %47,8 kapasite azalmasıyla; Düşük sıcaklıkta boşalan akü, oda sıcaklığında şarj ve deşarj açısından test edilir ve dönem içerisinde kapasite geri kazanım performansı incelenir. Kapasitesi %68'lik bir kapasite kaybıyla 70,8mAh/g'ye yükseldi. Bu durum, pilin düşük sıcaklık döngüsünün pil kapasitesinin geri kazanılmasında daha büyük bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir.

3. Düşük sıcaklığın güvenlik performansı üzerindeki etkisi

Polimer lityum pil şarjı, altı karbon atomunun bir lityum iyonunu yakalamasıyla, negatif malzemeye gömülü elektrolit geçişi yoluyla pozitif elektrottan çıkan lityum iyonlarının, lityum iyonlarının negatif elektrot polimerizasyonuna kadar olan sürecidir. Düşük sıcaklıklarda kimyasal reaksiyon aktivitesi azalırken, lityum iyonlarının göçü yavaşlar, negatif elektrotun yüzeyindeki lityum iyonları negatif elektrotun içine gömülmemiş, lityum metaline indirgenmiş ve üzerinde çökelme çökelmiştir. Negatif elektrotun yüzeyi, diyaframı kolayca delebilen ve pilde kısa devreye neden olabilecek, pile zarar verebilecek ve güvenlik kazalarına neden olabilecek lityum dendritler oluşturacaktır.

Son olarak, lityum polimer pillerin kışın düşük sıcaklıklarda şarj edilmemesinin daha iyi olduğunu hatırlatmak isteriz; düşük sıcaklıklardan dolayı, negatif elektrot üzerinde yuvalanmış lityum iyonları, diyaframı doğrudan delerek iyon kristalleri üretecek ve bu da genellikle bir arızaya neden olacaktır. Mikro kısa devre ömrü ve performansı etkiler, ciddi doğrudan patlama. Bu nedenle bazı insanlar kış aylarında polimer lityum pilin şarj edilemediğini yansıtır, bunun nedeni pil yönetim sisteminin bir parçası olması ve ürünün korunmasından kaynaklanmaktadır.