Umhverfið þar sem litíum-fjölliðurafhlöðan er notuð hefur einnig mikil áhrif á líftíma hennar. Meðal þess sem skiptir máli er umhverfishitastig. Of lágt eða of hátt umhverfishitastig getur haft áhrif á líftíma litíum-fjölliðurafhlöðna. Í notkun rafgeyma og þar sem hitastig hefur mikil áhrif er nauðsynlegt að stjórna hitauppstreymi litíum-fjölliðurafhlöðna til að bæta skilvirkni rafhlöðunnar.

Orsakir innri hitastigsbreytinga á litíumpólýmer rafhlöðupakka

FyrirLi-fjölliða rafhlöðurInnri varmamyndunin er hvarfhiti, pólunarhiti og Joule-hiti. Ein helsta ástæðan fyrir hitastigshækkun Li-fjölliða rafhlöðu er hitastigshækkunin sem stafar af innri viðnámi rafhlöðunnar. Þar að auki, vegna þéttrar staðsetningar hitaða rafhlöðunnar, safnar miðsvæðið meiri hita og brúnarsvæðið er minna, sem eykur hitastigsójafnvægið milli einstakra frumna í Li-fjölliða rafhlöðunni.

Aðferðir til að stjórna hitastigi pólýmer litíum rafhlöðu

1. Innri aðlögun

Hitaskynjarinn verður staðsettur þar sem hitabreytingin er sem dæmigerðust, sérstaklega þar sem hæsta og lægsta hitastigið er til staðar, sem og í miðju lítra rafhlöðunnar þar sem hitinn safnast upp af krafti.

1. Ytri reglugerð

Kælistjórnun: Í ljósi flækjustigs hitastjórnunar uppbyggingar litíum-fjölliða rafhlöðu eru flestar þeirra nú einfalda uppbyggingu loftkælingar. Og miðað við einsleitni varmaleiðni eru flestar þeirra samsíða loftræstiaðferðir.

1. Hitastilling: Einfaldasta hitunaruppbyggingin er að bæta við hitunarplötum efst og neðst á Li-polymer rafhlöðunni til að framkvæma hitun, það er hitunarlína fyrir og eftir hverja Li-polymer rafhlöðu eða notkun hitunarfilmu sem er vafin utan um hana.Li-fjölliða rafhlaðatil upphitunar.

Helstu ástæður fyrir minnkun á afkastagetu litíumfjölliðarafhlöður við lágt hitastig

1. Léleg raflausnarleiðni, léleg væta og/eða gegndræpi þindar, hægari flutningur litíumjóna, hægari hleðsluflutningshraði á millifleti raflausnar/raflausnar o.s.frv.

2. Að auki eykst viðnám SEI himnunnar við lágt hitastig, sem hægir á hraða litíumjóna sem fara í gegnum tengiflöt rafskautsins/raflausnarinnar. Ein af ástæðunum fyrir aukinni viðnámi SEI filmunnar er að það er auðveldara fyrir litíumjónir að losna frá neikvæðu rafskautinu við lágt hitastig og erfiðara að festa þær í sessi.

3. Við hleðslu mun litíummálmur myndast og hvarfast við rafvökvann til að mynda nýja SEI-filmu sem hylur upprunalegu SEI-filmuna, sem eykur viðnám rafhlöðunnar og veldur því að afkastageta rafhlöðunnar minnkar.

Lágt hitastig á afköst litíumfjölliðarafhlöður

1. Lágt hitastig á hleðslu- og útskriftarafköstum

Þegar hitastigið lækkar eykst meðalútskriftarspenna og útskriftargetalitíum pólýmer rafhlöðureru minni, sérstaklega þegar hitastigið er -20 ℃, þá minnkar útskriftargeta rafhlöðunnar og meðalútskriftarspenna hraðar.

2. Lágt hitastig á afköstum hringrásarinnar

Rafhlaðan minnkar hraðar við -10°C og er aðeins 59mAh/g eftir 100 lotur, með 47,8% rýrnun; rafhlaða sem tæmdist við lágt hitastig er prófuð við stofuhita til hleðslu og afhleðslu og endurheimt rafhlaðunnar er skoðuð á þessu tímabili. Rafhlaðan náði 70,8mAh/g, með 68% tapi. Þetta sýnir að lághitalotur rafhlöðunnar hafa meiri áhrif á endurheimt rafhlaðunnar.

3. Áhrif lágs hitastigs á öryggisafköst

Hleðsla á litíumpólýmer rafhlöðu er ferlið þar sem litíumjónir losna frá jákvæðu rafskautinu með því að flytja raflausn sem er fest í neikvæða efnið. Litíumjónir fjölliðast í neikvæða rafskautið og sex kolefnisatóm fanga litíumjónina. Við lágt hitastig minnkar efnahvarfið, en flutningur litíumjóna hægir á meðan litíumjónirnar á yfirborði neikvæða rafskautsins sem ekki festast í neikvæða rafskautið minnkar í litíummálm og úrkoma myndar litíumdendrít á yfirborði neikvæða rafskautsins. Þessir dendrítar geta auðveldlega stungið í gegnum þindina og valdið skammhlaupi í rafhlöðunni, sem getur skemmt rafhlöðuna og valdið öryggisslysum.

Að lokum viljum við minna á að best er að hlaða ekki litíumpólýmer rafhlöður á veturna við lágt hitastig. Vegna lágs hitastigs mynda litíumjónir sem festast á neikvæðu rafskautinu jónkristalla sem fara beint í gegnum þindina, sem veldur yfirleitt örskammhlaupi sem hefur áhrif á líftíma og afköst og getur valdið alvarlegri beinni sprengingu. Þess vegna telja sumir að vetrarhlöður geti ekki hlaðið litíumpólýmer rafhlöður, sem stafar af því að rafhlöðustjórnunarkerfið er ekki í samræmi við vöruvernd.