Polimero litio bateria erabiltzen den ingurunea ere oso garrantzitsua da bere ziklo-bizitzan eragiteko. Horien artean, giro-tenperatura oso faktore garrantzitsua da. Giro-tenperatura baxuegiak edo altuegiak Li-polimero baterien ziklo-bizitzan eragina izan dezake. Energia-baterien aplikazioetan eta tenperatura eragin handia duen aplikazioetan, Li-polimero baterien kudeaketa termikoa beharrezkoa da bateriaren eraginkortasuna hobetzeko.
Li-polimerozko bateriaren barne-tenperatura aldaketaren arrazoiak
-rakoLi-polimerozko bateriakBarne-beroaren sorrera erreakzio-beroa, polarizazio-beroa eta Joule-beroa da. Li-polimerozko bateriaren tenperatura-igoeraren arrazoi nagusietako bat bateriaren barne-erresistentziak eragindako tenperatura-igoera da. Gainera, berotutako zelula-gorputzaren kokapen trinkoa dela eta, erdiko eskualdeak bero gehiago bilduko du, eta ertzeko eskualdea txikiagoa, eta horrek Li-polimerozko bateriako zelula bakoitzaren arteko tenperatura-desoreka handitzen du.
Polimerozko litiozko bateriaren tenperatura erregulatzeko metodoak
- Barne doikuntza
Tenperatura-sentsorea kokapenaren tenperatura-aldaketa handiena den leku adierazgarrienean jarriko da, batez ere tenperatura altuenean eta baxuenean, baita polimero litiozko bateriaren beroa metatzeko eremu indartsuenean ere.
- Kanpoko erregulazioa
Hozte-erregulazioa: Gaur egun, Li-polimerozko baterien kudeaketa termikoaren egituraren konplexutasuna kontuan hartuta, gehienek aireztapen-metodo sinplea erabiltzen dute. Eta beroa xahutzearen uniformetasuna kontuan hartuta, gehienek aireztapen paraleloaren metodoa erabiltzen dute.
- Tenperatura erregulatzea: berokuntza egitura sinpleena Li-polimero bateriaren goialdean eta behealdean berokuntza plakak gehitzea da berokuntza ezartzeko, Li-polimero bateria bakoitzaren aurretik eta ondoren berokuntza lerro bat dago edo inguruan bildutako berokuntza film bat erabiltzea.Li-polimerozko bateriaberogailurako.
Litio polimerozko baterien edukiera tenperatura baxuetan murriztearen arrazoi nagusiak
- Elektrolitoaren eroankortasun eskasa, diafragmaren bustitze eta/edo iragazkortasun eskasa, litio ioien migrazio motelagoa, karga-transferentzia abiadura motelagoa elektrodo/elektrolito interfazean, etab.
2. Gainera, SEI mintzaren inpedantzia handitzen da tenperatura baxuetan, litio ioien elektrodo/elektrolito interfazearen zehar igarotzeko abiadura motelduz. SEI filmaren inpedantzia handitzearen arrazoietako bat da litio ioiak errazagoak direla elektrodo negatibotik askatzen tenperatura baxuetan eta zailagoak direla txertatzen.
3. Kargatzean, litio metala agertuko da eta elektrolitoarekin erreakzionatuko du jatorrizko SEI filma estaltzeko SEI film berri bat sortzeko, eta horrek bateriaren inpedantzia handitzen du, eta, ondorioz, bateriaren edukiera gutxitzen du.
Tenperatura baxuak litio polimerozko baterien errendimenduan
1. Tenperatura baxuak karga eta deskarga errendimenduan
Tenperatura jaisten den heinean, batez besteko deskarga-tentsioa eta deskarga-ahalmenalitio polimerozko bateriakmurrizten badira, batez ere tenperatura -20 ℃-koa denean, bateriaren deskarga-ahalmena eta batez besteko deskarga-tentsioa azkarrago jaisten dira.
2. Tenperatura baxuak zikloaren errendimenduan
Bateriaren edukiera azkarrago gutxitzen da -10 ℃-tan, eta edukiera 59 mAh/g-tan mantentzen da 100 zikloren ondoren, % 47,8ko edukieraren gutxitzearekin; tenperatura baxuan deskargatutako bateria giro-tenperaturan probatu da kargatzeko eta deskargatzeko, eta edukiera berreskuratzeko errendimendua aztertu da aldian-aldian. Bere edukiera 70,8 mAh/g-ra berreskuratu da, % 68ko edukiera-galerarekin. Horrek erakusten du bateriaren tenperatura baxuko zikloak eragin handiagoa duela bateriaren edukiera berreskuratzean.
3. Tenperatura baxuen eragina segurtasun-errendimenduan
Litio polimerozko bateria kargatzea litio ioiak elektrodo positibotik askatzen diren prozesua da, material negatiboan txertatutako elektrolitoaren migrazioaren bidez. Litio ioiak elektrodo negatibora polimerizatzen dira, eta sei karbono atomok litio ioi bat harrapatzen dute. Tenperatura baxuetan, erreakzio kimikoaren jarduera murriztu egiten da, eta litio ioien migrazioa motelagoa da. Elektrodo negatiboaren gainazalean dauden litio ioiak ez dira elektrodo negatiboan txertatzen, baina litio metal bihurtzen dira, eta prezipitazioek elektrodo negatiboaren gainazalean litio dendritak sortzen dituzte. Hauek erraz zulatu dezakete diafragma, zirkuitulabur bat eraginez baterian, eta horrek bateria kaltetu eta segurtasun istripuak eragin ditzake.
Azkenik, gogorarazi nahi dizuegu litio polimerozko bateriak ez direla neguan tenperatura baxuetan kargatzen hobe. Tenperatura baxuen ondorioz, elektrodo negatiboan kokatutako litio ioiek kristalak sortuko dituzte, diafragma zuzenean zulatuz, eta horrek, oro har, mikrozirkuitulabur bat eragiten du, bizitzan eta errendimenduan eragina izanik, eta leherketa zuzen larria eraginez. Beraz, batzuek uste dute neguan polimerozko litiozko bateriak ezin direla kargatu, bateria kudeatzeko sistema baten ondorioz produktuaren babesagatik gertatzen dela.
Argitaratze data: 2022ko urriaren 14a