Окружење у којем се користи полимерна литијумска батерија такође је веома важно за утицај на њен век трајања. Међу њима, температура околине је веома важан фактор. Прениска или превисока температура околине може утицати на век трајања литијум-полимерских батерија. Код примена батерија за напајање и примена где је температура главни утицај, потребно је термално управљање литијум-полимерским батеријама како би се побољшала ефикасност батерије.

Узроци промене унутрашње температуре литијум-полимерске батерије

ЗаЛитијум-полимерске батерије, унутрашње стварање топлоте је реакциона топлота, поларизациона топлота и Џулова топлота. Један од главних разлога за повећање температуре Ли-полимерске батерије је повећање температуре изазвано унутрашњим отпором батерије. Поред тога, због густог постављања загрејаног тела ћелије, средњи регион ће вероватно сакупљати више топлоте, а ивични регион мање, што повећава температурну неравнотежу између појединачних ћелија у Ли-полимерској батерији.

Методе регулације температуре полимерних литијумских батерија

1. Интерно подешавање

Сензор температуре ће бити постављен на најрепрезентативније место са највећом променом температуре, посебно на највишу и најнижу температуру, као и у центар подручја акумулације топлоте полимерне литијумске батерије, што је најмоћније подручје.

1. Спољна регулација

Регулација хлађења: Тренутно, с обзиром на сложеност структуре управљања температуром литијум-полимерских батерија, већина њих усваја једноставну структуру методе ваздушног хлађења. А с обзиром на уједначеност одвођења топлоте, већина њих усваја паралелну методу вентилације.

1. Регулација температуре: најједноставнија структура грејања је додавање грејних плоча на врх и дно Ли-полимерске батерије ради грејања, постоји грејна линија пре и после сваке Ли-полимерске батерије или употреба грејне фолије обмотане окоЛитијум-полимерска батеријаза грејање.

Главни разлози за смањење капацитета литијум-полимерских батерија на ниским температурама

1. Слаба проводљивост електролита, лоше квашење и/или пропустљивост дијафрагме, спорија миграција литијумових јона, спорија брзина преноса наелектрисања на граници електрода/електролит итд.

2. Поред тога, импеданса SEI мембране се повећава на ниским температурама, успоравајући брзину проласка литијумових јона кроз интерфејс електрода/електролит. Један од разлога за повећање импедансе SEI филма је тај што је литијумовим јонима лакше да се одвоје од негативне електроде на ниским температурама и теже их је уградити.

3. Приликом пуњења, појавиће се метални литијум који ће реаговати са електролитом и формирати нови SEI филм који ће прекрити оригинални SEI филм, што повећава импедансу батерије и тиме смањује капацитет батерије.

Ниска температура на перформансе литијум-полимерских батерија

1. ниска температура на перформансе пуњења и пражњења

Како се температура смањује, просечан напон пражњења и капацитет пражњењалитијум-полимерске батеријесе смањују, посебно када је температура -20 ℃, капацитет пражњења батерије и просечан напон пражњења се брже смањују.

2. Ниска температура на перформансе циклуса

Капацитет батерије брже опада на -10℃, и након 100 циклуса остаје само 59mAh/g, са губитком капацитета од 47,8%; батерија испражњена на ниској температури тестирана је на собној температури за пуњење и пражњење, а током тог периода су испитане перформансе опоравка капацитета. Њен капацитет се опоравио на 70,8mAh/g, са губитком капацитета од 68%. Ово показује да циклус ниске температуре батерије има већи утицај на опоравак капацитета батерије.

3. Утицај ниских температура на безбедносне перформансе

Пуњење полимерних литијумских батерија је процес у којем литијумски јони силазе са позитивне електроде путем миграције електролита уграђеног у негативни материјал. Литијумски јони се полимеризују на негативну електроду, где шест атома угљеника хвата један литијумски јон. На ниским температурама, хемијска реакција се смањује, док миграција литијумских јона постаје спорија. Литијумски јони на површини негативне електроде, ако нису уграђени у негативну електроду, смањују се на метални литијум, а таложење на површини негативне електроде ствара литијумске дендрите. Они лако могу пробити дијафрагму и изазвати кратак спој у батерији. То може оштетити батерију и изазвати безбедносне незгоде.

На крају, желимо да вас подсетимо да је најбоље да литијум-полимерске батерије не пуне зими на ниским температурама. Због ниских температура, литијум-јони угнежђени на негативној електроди ће произвести јонске кристале, директно пробијајући дијафрагму, што генерално узрокује микро-кратки спој који утиче на век трајања и перформанси, озбиљну директну експлозију. Стога неки људи сматрају да се зими полимер-литијумске батерије не могу пунити, то је због система за управљање батеријом због заштите производа.