El entorno en el que se utiliza la batería de polímero de litio también influye muy importante en su ciclo de vida. Entre ellos, la temperatura ambiente es un factor muy importante. Una temperatura ambiente demasiado baja o demasiado alta puede afectar el ciclo de vida de las baterías de polímero de litio. En aplicaciones de baterías de energía y aplicaciones donde la temperatura tiene una influencia importante, se requiere la gestión térmica de las baterías de polímero de litio para mejorar la eficiencia de la batería.
Causas del cambio de temperatura interna del paquete de baterías de polímero de litio
ParaBaterías de polímero de litio, la generación de calor interno es calor de reacción, calor de polarización y calor de Joule. Una de las principales razones del aumento de temperatura de la batería de polímero de litio es el aumento de temperatura causado por la resistencia interna de la batería. Además, debido a la ubicación densa del cuerpo de la celda calentada, la región central acumula más calor y la región del borde menos, lo que aumenta el desequilibrio de temperatura entre las celdas individuales de la batería de polímero de litio.
Métodos de regulación de temperatura de baterías de polímero de litio.
- Ajuste interno
El sensor de temperatura se colocará en el lugar más representativo y con mayor cambio de temperatura en la ubicación, especialmente en la temperatura más alta y más baja, así como en el centro del área más potente de acumulación de calor de la batería de polímero de litio.
- Regulación externa
Regulación de enfriamiento: en la actualidad, considerando la complejidad de la estructura de gestión térmica de las baterías de polímero de litio, la mayoría de ellas adoptan la estructura simple del método de enfriamiento por aire. Y teniendo en cuenta la uniformidad de la disipación de calor, la mayoría adopta el método de ventilación paralela.
- Regulación de temperatura: la estructura de calentamiento más simple es agregar placas calefactoras en la parte superior e inferior de la batería de polímero de litio para implementar el calentamiento, hay una línea de calentamiento antes y después de cada batería de polímero de litio o el uso de una película calefactora envuelta alrededor de laBatería de polímero de litiopara calefacción.
Las principales razones de la reducción de la capacidad de las baterías de polímero de litio a bajas temperaturas.
- Mala conductividad del electrolito, mala humectación y/o permeabilidad del diafragma, migración más lenta de iones de litio, velocidad de transferencia de carga más lenta en la interfaz electrodo/electrolito, etc.
2. Además, la impedancia de la membrana SEI aumenta a bajas temperaturas, lo que ralentiza la velocidad de paso de los iones de litio a través de la interfaz electrodo/electrolito. Una de las razones del aumento de la impedancia de la película SEI es que es más fácil que los iones de litio se desprendan del electrodo negativo a bajas temperaturas y es más difícil de incrustar.
3. Al cargar, aparecerá litio metálico y reaccionará con el electrolito para formar una nueva película SEI para cubrir la película SEI original, lo que aumenta la impedancia de la batería y, por lo tanto, hace que la capacidad de la batería disminuya.
Baja temperatura en el rendimiento de las baterías de polímero de litio.
1. baja temperatura en el rendimiento de carga y descarga
A medida que la temperatura disminuye, el voltaje de descarga promedio y la capacidad de descarga debaterías de polímero de litiose reducen, especialmente cuando la temperatura es -20 ℃, la capacidad de descarga de la batería y el voltaje de descarga promedio disminuyen más rápido.
2. Baja temperatura en el rendimiento del ciclo.
La capacidad de la batería disminuye más rápido a -10 ℃, y la capacidad solo permanece en 59 mAh/g después de 100 ciclos, con una caída de capacidad del 47,8 %; la batería descargada a baja temperatura se prueba a temperatura ambiente para carga y descarga, y se examina el rendimiento de recuperación de capacidad en el período. Su capacidad se recuperó a 70,8 mAh/g, con una pérdida de capacidad del 68%. Esto muestra que el ciclo de baja temperatura de la batería tiene un mayor impacto en la recuperación de la capacidad de la batería.
3. Impacto de la baja temperatura en el desempeño de seguridad
La carga de una batería de polímero de litio es el proceso en el que los iones de litio se desprenden del electrodo positivo a través de la migración del electrolito incrustado en el material negativo, los iones de litio se polimerizan en el electrodo negativo y capturan un ión de litio mediante seis átomos de carbono. A bajas temperaturas, la actividad de la reacción química se reduce, mientras que la migración de iones de litio se vuelve más lenta, los iones de litio en la superficie del electrodo negativo no se han incrustado en el electrodo negativo se han reducido a litio metálico y la precipitación se precipita en el superficie del electrodo negativo para formar dendritas de litio, que pueden perforar fácilmente el diafragma provocando un cortocircuito en la batería, lo que puede dañar la batería y provocar accidentes de seguridad.
Finalmente, todavía queremos recordarle que es mejor no cargar las baterías de polímero de litio en invierno a bajas temperaturas, debido a las bajas temperaturas, los iones de litio anidados en el electrodo negativo producirán cristales de iones, perforando directamente el diafragma, lo que generalmente causa una El microcortocircuito afecta la vida útil y el rendimiento y genera una explosión directa grave. Por lo tanto, algunas personas reflejan que la carga de la batería de litio de polímero de invierno no se puede cargar, esto se debe a que parte del sistema de administración de la batería se debe a la protección del producto.
Hora de publicación: 14 de octubre de 2022