Polümeer-liitiumaku kasutuskeskkond mõjutab selle tsükli eluiga väga oluliselt. Nende hulgas on väga oluline tegur ümbritseva õhu temperatuur. Liiga madal või liiga kõrge ümbritseva õhu temperatuur võib mõjutada liitiumpolümeerakude tsükli eluiga. Akude rakendustes ja rakendustes, kus temperatuur on peamine mõjur, on liitiumpolümeerakude termiline haldamine vajalik aku efektiivsuse parandamiseks.

Li-polümeer aku sisetemperatuuri muutuse põhjused

SestLi-polümeerakud, sisemine soojuse teke on reaktsioonisoojus, polarisatsioonisoojus ja džaulisoojus. Üks peamisi liitiumpolümeeraku temperatuuri tõusu põhjuseid on aku sisetakistusest tingitud temperatuuri tõus. Lisaks kogub kuumutatud elementide tiheda paigutuse tõttu keskmine piirkond rohkem soojust ja servapiirkond vähem, mis suurendab liitiumpolümeeraku üksikute elementide temperatuuri tasakaalustamatust.

Polümeer-liitiumaku temperatuuri reguleerimise meetodid

1. Sisemine reguleerimine

Temperatuuriandur paigutatakse kõige representatiivsemasse, suurima temperatuurimuutusega kohta, eriti kõrgeima ja madalaima temperatuuri ning polümeer-liitiumaku soojuse akumuleerumise võimsama ala keskele.

1. Väline regulatsioon

Jahutuse reguleerimine: Arvestades liitiumpolümeerakude termilise haldamise struktuuri keerukust, kasutab enamik neist praegu lihtsat õhkjahutuse meetodit. Arvestades soojuse hajumise ühtlust, kasutab enamik neist paralleelse ventilatsiooni meetodit.

1. Temperatuuri reguleerimine: lihtsaim küttekonstruktsioon on liitiumpolümeeraku üla- ja alaküljele kütteplaatide lisamine kütte rakendamiseks, iga liitiumpolümeeraku ees ja taga on küttejoon või kasutatakse aku ümber mähitud küttekilet.Li-polümeer akukütmiseks.

Liitiumpolümeerakude mahutavuse vähenemise peamised põhjused madalatel temperatuuridel

1. Halb elektrolüüdi juhtivus, diafragma halb märgumine ja/või läbilaskvus, liitiumioonide aeglasem migratsioon, aeglasem laenguülekande kiirus elektroodi/elektrolüüdi piirpinnal jne.

2. Lisaks suureneb SEI membraani impedants madalatel temperatuuridel, aeglustades liitiumioonide läbimise kiirust elektroodi/elektrolüüdi liidese kaudu. Üks SEI kile impedantsi suurenemise põhjuseid on see, et liitiumioonidel on madalatel temperatuuridel negatiivsest elektroodist kergem eralduda ja neid on raskem sisse põimida.

3. Laadimise ajal ilmub liitiummetall, mis reageerib elektrolüüdiga, moodustades uue SEI-kile, mis katab algse SEI-kilet, suurendades aku impedantsi ja vähendades seeläbi aku mahtuvust.

Madala temperatuuri mõju liitiumpolümeerakude jõudlusele

1. madal temperatuur laadimise ja tühjenemise jõudluses

Temperatuuri langedes keskmine tühjenduspinge ja tühjendusmahtuvusliitiumpolümeerakudvähenevad, eriti kui temperatuur on -20 ℃, aku tühjendusmaht ja keskmine tühjenduspinge vähenevad kiiremini.

2. Madal temperatuur tsükli jõudlusele

Aku mahtuvus väheneb kiiremini temperatuuril -10 ℃ ning pärast 100 tsüklit on mahtuvus vaid 59 mAh/g, mis annab 47,8% mahtuvuse langusest; madalal temperatuuril tühjenenud akut testitakse laadimise ja tühjendamise ajal toatemperatuuril ning selle aja jooksul uuritakse mahtuvuse taastumise jõudlust. Selle mahtuvus taastub 70,8 mAh/g-ni, mahtuvuse kadu on 68%. See näitab, et aku madala temperatuuri tsüklil on suurem mõju aku mahtuvuse taastumisele.

3. Madala temperatuuri mõju ohutusnäitajatele

Polümeer-liitiumaku laadimine on protsess, mille käigus liitiumioonid eralduvad positiivselt elektroodilt negatiivsesse elektroodi kinnistunud elektrolüüdi migratsiooni kaudu. Liitiumioonid polümeriseeruvad negatiivsele elektroodile, kus kuus süsinikuaatomit püüavad kinni liitiumiooni. Madalatel temperatuuridel väheneb keemilise reaktsiooni aktiivsus ja liitiumioonide migratsioon aeglustub. Negatiivse elektroodi pinnal olevad liitiumioonid, mis ei ole kinnistunud negatiivsesse elektroodi, redutseeruvad liitiummetalliks. Negatiivse elektroodi pinnale sadu sadestub liitiumdendriitideks, mis võivad kergesti membraani läbistada ja põhjustada aku lühise, mis omakorda võib akut kahjustada ja põhjustada õnnetusi.

Lõpetuseks tahame teile meelde tuletada, et liitiumpolümeerakusid ei tohiks talvel madalal temperatuuril laadida, kuna madala temperatuuri tõttu moodustavad negatiivsele elektroodile kinnitunud liitiumioonid ioonkristalle, mis läbistavad otse membraani ja põhjustavad tavaliselt mikrolühise, mis mõjutab eluiga ja jõudlust ning võib põhjustada tõsiseid plahvatusi. Seetõttu arvavad mõned, et talvel ei saa liitiumpolümeerakusid laadida, kuna aku haldussüsteem on osaliselt kaitstud toote eest.