สภาพแวดล้อมที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ก็มีความสำคัญอย่างยิ่งในการมีอิทธิพลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ อุณหภูมิโดยรอบเป็นปัจจัยที่สำคัญมาก อุณหภูมิแวดล้อมต่ำหรือสูงเกินไปอาจส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ ในการใช้งานแบตเตอรี่พลังงานและการใช้งานที่อุณหภูมิมีอิทธิพลสำคัญ การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ Li-Polymer เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายในของแบตเตอรี่ Li-polymer

สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์การสร้างความร้อนภายในคือความร้อนจากปฏิกิริยา ความร้อนโพลาไรเซชัน และความร้อนจูล สาเหตุหลักประการหนึ่งที่ทำให้อุณหภูมิของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์เพิ่มขึ้นคืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ เนื่องจากการวางตำแหน่งเซลล์ที่ให้ความร้อนหนาแน่น บริเวณตรงกลางจึงรวบรวมความร้อนได้มากขึ้น และบริเวณขอบก็น้อยลง ซึ่งเพิ่มความไม่สมดุลของอุณหภูมิระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์ในแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์

วิธีการควบคุมอุณหภูมิแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์

1. การปรับภายใน

เซ็นเซอร์อุณหภูมิจะถูกวางไว้ในตำแหน่งตัวแทนมากที่สุด การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ใหญ่ที่สุดในตำแหน่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุด ตลอดจนศูนย์กลางของความร้อนสะสมความร้อนของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

1. กฎระเบียบภายนอก

การควบคุมการระบายความร้อน: ในปัจจุบัน เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของโครงสร้างการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ Li-polymer ส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างที่เรียบง่ายของวิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศ และเมื่อพิจารณาถึงความสม่ำเสมอของการกระจายความร้อน ส่วนใหญ่ใช้วิธีการระบายอากาศแบบขนาน

1. การควบคุมอุณหภูมิ: โครงสร้างการทำความร้อนที่ง่ายที่สุดคือการเพิ่มแผ่นทำความร้อนที่ด้านบนและด้านล่างของแบตเตอรี่ Li-polymer เพื่อทำความร้อน มีเส้นทำความร้อนก่อนและหลังแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์แต่ละก้อน หรือใช้ฟิล์มทำความร้อนพันรอบแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์เพื่อให้ความร้อน

สาเหตุหลักในการลดความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ที่อุณหภูมิต่ำ

1. สภาพการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลต์ต่ำ การทำให้เปียกและ/หรือการซึมผ่านของไดอะแฟรมไม่ดี การเคลื่อนย้ายของลิเธียมไอออนช้าลง อัตราการถ่ายโอนประจุที่ช้ากว่าที่ส่วนต่อประสานอิเล็กโทรด/อิเล็กโทรไลต์ ฯลฯ

2. นอกจากนี้ ความต้านทานของเมมเบรน SEI จะเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ ส่งผลให้อัตราลิเธียมไอออนที่ไหลผ่านส่วนต่อประสานอิเล็กโทรด/อิเล็กโทรไลต์ช้าลง สาเหตุหนึ่งที่ทำให้ฟิล์ม SEI มีความต้านทานเพิ่มขึ้นก็คือ ลิเธียมไอออนจะหลุดออกจากอิเล็กโทรดลบที่อุณหภูมิต่ำได้ง่ายขึ้นและฝังได้ยากขึ้น

3. เมื่อชาร์จ โลหะลิเธียมจะปรากฏขึ้นและทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์เพื่อสร้างฟิล์ม SEI ใหม่เพื่อปกคลุมฟิล์ม SEI ดั้งเดิม ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานของแบตเตอรี่ทำให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลง

อุณหภูมิต่ำต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์

1. อุณหภูมิต่ำในประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุ

เมื่ออุณหภูมิลดลง แรงดันคายประจุเฉลี่ยและความสามารถในการคายประจุจะเท่ากับแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์จะลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุณหภูมิอยู่ที่ -20 ℃ ความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่และแรงดันคายประจุโดยเฉลี่ยจะลดลงเร็วขึ้น

2. อุณหภูมิต่ำในประสิทธิภาพของวงจร

ความจุของแบตเตอรี่จะลดลงเร็วขึ้นที่ -10 ℃ และความจุยังคงอยู่เพียง 59 mAh/g หลังจากผ่านไป 100 รอบ โดยความจุจะลดลง 47.8% แบตเตอรี่ที่คายประจุที่อุณหภูมิต่ำจะถูกทดสอบที่อุณหภูมิห้องเพื่อการชาร์จและการคายประจุ และตรวจสอบประสิทธิภาพการกู้คืนความจุในช่วงเวลานั้น ความจุกลับมาเป็น 70.8mAh/g โดยสูญเสียความจุไป 68% นี่แสดงให้เห็นว่าวงจรอุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่มีผลกระทบมากขึ้นต่อการฟื้นตัวของความจุของแบตเตอรี่

3. อุณหภูมิต่ำส่งผลต่อประสิทธิภาพด้านความปลอดภัย

การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์เป็นกระบวนการของลิเธียมไอออนที่ออกมาจากอิเล็กโทรดบวกผ่านการโยกย้ายอิเล็กโทรไลต์ที่ฝังอยู่ในวัสดุเชิงลบ ลิเธียมไอออนไปยังปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของอิเล็กโทรดลบ โดยอะตอมของคาร์บอนหกตัวจับลิเธียมไอออน ที่อุณหภูมิต่ำ กิจกรรมปฏิกิริยาเคมีจะลดลง ในขณะที่การโยกย้ายของลิเธียมไอออนจะช้าลง ลิเธียมไอออนบนพื้นผิวของอิเล็กโทรดลบไม่ได้ถูกฝังอยู่ในอิเล็กโทรดเชิงลบลดลงเป็นโลหะลิเธียม และการตกตะกอนของฝนบน พื้นผิวของอิเล็กโทรดเชิงลบเพื่อสร้างลิเธียมเดนไดรต์ซึ่งสามารถเจาะไดอะแฟรมได้อย่างง่ายดายทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรในแบตเตอรี่ซึ่งอาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายและทำให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยได้

สุดท้ายนี้ เรายังต้องการเตือนคุณว่าแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ไม่ควรชาร์จในฤดูหนาวที่อุณหภูมิต่ำ เนื่องจากอุณหภูมิต่ำ ไอออนลิเธียมที่ซ้อนอยู่บนขั้วลบจะผลิตผลึกไอออน ซึ่งจะเจาะไดอะแฟรมโดยตรง ซึ่งโดยทั่วไปจะทำให้เกิด ไมโครลัดวงจรส่งผลกระทบต่อชีวิตและประสิทธิภาพ การระเบิดโดยตรงอย่างรุนแรง ดังนั้นบางคนจึงไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ฤดูหนาวได้ เนื่องจากระบบการจัดการแบตเตอรี่ส่วนหนึ่งเกิดจากการปกป้องผลิตภัณฑ์