L'environnement d'utilisation de la batterie lithium-polymère influence également grandement sa durée de vie. La température ambiante est un facteur déterminant. Une température ambiante trop basse ou trop élevée peut affecter la durée de vie des batteries lithium-polymère. Dans les applications de batteries de puissance et celles où la température est un facteur déterminant, une gestion thermique des batteries lithium-polymère est nécessaire pour améliorer leur rendement.

Causes du changement de température interne d'une batterie Li-polymère

PourBatteries Li-polymèreLa chaleur interne générée est la chaleur de réaction, la chaleur de polarisation et la chaleur Joule. L'une des principales causes de l'augmentation de température des batteries Li-polymère est l'augmentation de température causée par la résistance interne de la batterie. De plus, en raison de la densité du corps de cellule chauffé, la zone centrale accumule davantage de chaleur, tandis que les bords en accumulent moins, ce qui accentue le déséquilibre thermique entre les cellules de la batterie Li-polymère.

Méthodes de régulation de la température des batteries au lithium polymère

1. Ajustement interne

Le capteur de température sera placé dans l'emplacement le plus représentatif et le plus exposé au changement de température le plus important, en particulier la température la plus élevée et la plus basse, ainsi qu'au centre de la zone d'accumulation de chaleur la plus puissante de la batterie au lithium polymère.

1. Régulation externe

Régulation du refroidissement : Compte tenu de la complexité de la gestion thermique des batteries lithium-polymère, la plupart d'entre elles adoptent actuellement un refroidissement par air simplifié. Pour une dissipation thermique uniforme, la ventilation parallèle est privilégiée.

1. Régulation de la température : la structure de chauffage la plus simple consiste à ajouter des plaques chauffantes sur le dessus et le dessous de la batterie Li-polymère pour mettre en œuvre le chauffage, il y a une ligne de chauffage avant et après chaque batterie Li-polymère ou l'utilisation d'un film chauffant enroulé autour de laBatterie Li-polymèrepour le chauffage.

Les principales raisons de la réduction de la capacité des batteries lithium-polymère à basse température

1. Faible conductivité de l'électrolyte, faible mouillage et/ou perméabilité du diaphragme, migration plus lente des ions lithium, taux de transfert de charge plus lent à l'interface électrode/électrolyte, etc.

2. De plus, l'impédance de la membrane SEI augmente à basse température, ce qui ralentit le passage des ions lithium à l'interface électrode/électrolyte. L'une des raisons de cette augmentation de l'impédance du film SEI est qu'il est plus facile pour les ions lithium de se détacher de l'électrode négative à basse température et plus difficile de s'y intégrer.

3. Lors de la charge, du lithium métal apparaît et réagit avec l'électrolyte pour former un nouveau film SEI pour recouvrir le film SEI d'origine, ce qui augmente l'impédance de la batterie, provoquant ainsi une diminution de la capacité de la batterie.

Les basses températures affectent les performances des batteries lithium-polymère

1. basse température sur les performances de charge et de décharge

À mesure que la température diminue, la tension de décharge moyenne et la capacité de décharge debatteries au lithium polymèresont réduites, en particulier lorsque la température est de -20 ℃, la capacité de décharge de la batterie et la tension de décharge moyenne diminuent plus rapidement.

2. Basse température sur les performances du cycle

La capacité de la batterie diminue plus rapidement à -10 °C, et elle ne reste que 59 mAh/g après 100 cycles, avec une perte de capacité de 47,8 %. La batterie déchargée à basse température est testée à température ambiante pour la charge et la décharge, et la capacité de récupération est examinée pendant cette période. Sa capacité est revenue à 70,8 mAh/g, avec une perte de capacité de 68 %. Cela montre que le cycle à basse température de la batterie a un impact plus important sur la récupération de sa capacité.

3. Impact des basses températures sur les performances de sécurité

La charge d'une batterie lithium polymère consiste en la migration des ions lithium de l'électrode positive par l'électrolyte intégré dans le matériau négatif. La polymérisation des ions lithium vers l'électrode négative se fait par capture d'un ion lithium par six atomes de carbone. À basse température, l'activité de la réaction chimique est réduite, tandis que la migration des ions lithium ralentit. Les ions lithium présents à la surface de l'électrode négative, non intégrés à celle-ci, sont réduits en lithium métallique. La précipitation à la surface de l'électrode négative forme des dendrites de lithium, qui peuvent facilement percer la membrane, provoquant un court-circuit dans la batterie, ce qui peut endommager la batterie et provoquer des accidents.

Enfin, nous tenons à vous rappeler qu'il est déconseillé de charger les batteries lithium-polymère en hiver, à basse température. En effet, les ions lithium imbriqués sur l'électrode négative produisent des cristaux d'ions qui perforent directement la membrane, provoquant généralement un micro-court-circuit affectant la durée de vie et les performances, voire une grave explosion. Certains pensent donc que les batteries lithium-polymère ne peuvent pas être chargées en hiver, car le système de gestion de la batterie est défectueux.