पॉलिमर लिथियम बैटरी के उपयोग का वातावरण भी इसके चक्र जीवन को प्रभावित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इनमें परिवेश का तापमान एक प्रमुख कारक है। बहुत कम या बहुत अधिक परिवेश का तापमान लिथियम-पॉलिमर बैटरी के चक्र जीवन को प्रभावित कर सकता है। पावर बैटरी अनुप्रयोगों और उन अनुप्रयोगों में जहां तापमान का प्रमुख प्रभाव होता है, बैटरी की दक्षता में सुधार के लिए लिथियम-पॉलिमर बैटरी का थर्मल प्रबंधन आवश्यक है।

लिथियम-पॉलिमर बैटरी पैक के आंतरिक तापमान में परिवर्तन के कारण

के लिएली-पॉलिमर बैटरियांलिथियम-पॉलिमर बैटरी में उत्पन्न होने वाली आंतरिक ऊष्मा प्रतिक्रिया ऊष्मा, ध्रुवीकरण ऊष्मा और जूल ऊष्मा होती है। लिथियम-पॉलिमर बैटरी के तापमान में वृद्धि का एक मुख्य कारण बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध के कारण होने वाली तापमान वृद्धि है। इसके अलावा, गर्म सेल बॉडी के सघन स्थान के कारण, मध्य क्षेत्र में अधिक ऊष्मा एकत्रित होती है और किनारों पर कम, जिससे लिथियम-पॉलिमर बैटरी में अलग-अलग सेलों के बीच तापमान असंतुलन बढ़ जाता है।

पॉलिमर लिथियम बैटरी के तापमान नियंत्रण के तरीके

1. आंतरिक समायोजन

तापमान सेंसर को सबसे प्रतिनिधि, सबसे बड़े तापमान परिवर्तन वाले स्थान पर, विशेष रूप से उच्चतम और निम्नतम तापमान वाले स्थानों पर, साथ ही पॉलिमर लिथियम बैटरी के सबसे अधिक ऊष्मा संचय वाले केंद्र क्षेत्र में रखा जाएगा।

1. बाह्य विनियमन

शीतलन विनियमन: वर्तमान में, लिथियम-पॉलिमर बैटरियों की ताप प्रबंधन संरचना की जटिलता को देखते हुए, अधिकांश बैटरियां वायु शीतलन की सरल संरचना को अपनाती हैं। और ऊष्मा अपव्यय की एकरूपता को ध्यान में रखते हुए, अधिकांश बैटरियां समानांतर वेंटिलेशन विधि को अपनाती हैं।

1. तापमान नियंत्रण: सबसे सरल हीटिंग संरचना लिथियम-पॉलिमर बैटरी के ऊपर और नीचे हीटिंग प्लेट लगाकर हीटिंग करना है, प्रत्येक लिथियम-पॉलिमर बैटरी के आगे और पीछे हीटिंग लाइन होती है या बैटरी के चारों ओर हीटिंग फिल्म लपेटी जाती है।ली-पॉलिमर बैटरीगर्म करने के लिए।

कम तापमान पर लिथियम पॉलीमर बैटरी की क्षमता में कमी के मुख्य कारण

1. इलेक्ट्रोलाइट की कम चालकता, डायाफ्राम की कम गीलापन और/या पारगम्यता, लिथियम आयनों का धीमा स्थानांतरण, इलेक्ट्रोड/इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस पर धीमी आवेश स्थानांतरण दर, आदि।

2. इसके अतिरिक्त, कम तापमान पर एसईआई झिल्ली की प्रतिबाधा बढ़ जाती है, जिससे इलेक्ट्रोड/इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस से गुजरने वाले लिथियम आयनों की गति धीमी हो जाती है। एसईआई फिल्म की प्रतिबाधा में वृद्धि का एक कारण यह है कि कम तापमान पर लिथियम आयनों के लिए ऋणात्मक इलेक्ट्रोड से अलग होना आसान होता है और उसमें समाहित होना अधिक कठिन होता है।

3. चार्जिंग के दौरान, लिथियम धातु प्रकट होगी और इलेक्ट्रोलाइट के साथ प्रतिक्रिया करके मूल एसईआई फिल्म को ढकने वाली एक नई एसईआई फिल्म बनाएगी, जिससे बैटरी का प्रतिबाधा बढ़ जाएगा और इस प्रकार बैटरी की क्षमता कम हो जाएगी।

लिथियम पॉलीमर बैटरी के प्रदर्शन पर कम तापमान का प्रभाव

1. चार्ज और डिस्चार्ज प्रदर्शन पर कम तापमान का प्रभाव

तापमान घटने पर औसत डिस्चार्ज वोल्टेज और डिस्चार्ज क्षमता में कमी आती है।लिथियम पॉलिमर बैटरीविशेष रूप से जब तापमान -20 ℃ होता है, तो बैटरी की डिस्चार्ज क्षमता और औसत डिस्चार्ज वोल्टेज तेजी से घटते हैं।

2. चक्र प्रदर्शन पर कम तापमान

-10℃ पर बैटरी की क्षमता तेजी से घटती है, और 100 चक्रों के बाद इसकी क्षमता केवल 59mAh/g रह जाती है, यानी 47.8% क्षमता का क्षय होता है। कम तापमान पर डिस्चार्ज की गई बैटरी को कमरे के तापमान पर चार्ज और डिस्चार्ज करके परीक्षण किया जाता है, और इस दौरान क्षमता की पुनः प्राप्ति की जांच की जाती है। इसकी क्षमता 70.8mAh/g तक पुनः प्राप्त हो जाती है, जिसमें 68% क्षमता का क्षय होता है। इससे पता चलता है कि बैटरी के कम तापमान चक्र का बैटरी क्षमता की पुनः प्राप्ति पर अधिक प्रभाव पड़ता है।

3. सुरक्षा प्रदर्शन पर निम्न तापमान का प्रभाव

पॉलिमर लिथियम बैटरी चार्जिंग वह प्रक्रिया है जिसमें धनात्मक इलेक्ट्रोड से लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से ऋणात्मक पदार्थ में स्थानांतरित होते हैं। ऋणात्मक इलेक्ट्रोड पर लिथियम आयनों का बहुलकीकरण होता है, जिसमें छह कार्बन परमाणु एक लिथियम आयन को पकड़ लेते हैं। कम तापमान पर, रासायनिक प्रतिक्रिया की सक्रियता कम हो जाती है, जिससे लिथियम आयनों का स्थानांतरण धीमा हो जाता है। ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर मौजूद लिथियम आयन, धातु में परिवर्तित नहीं हो पाते हैं और सतह पर अवक्षेपण के रूप में लिथियम डेंड्राइट्स बन जाते हैं। ये डेंड्राइट्स आसानी से इलेक्ट्रोड के डायफ्राम को भेद सकते हैं, जिससे बैटरी में शॉर्ट सर्किट हो सकता है और बैटरी को नुकसान पहुँच सकता है तथा सुरक्षा संबंधी दुर्घटनाएँ हो सकती हैं।

अंत में, हम आपको याद दिलाना चाहते हैं कि सर्दियों में कम तापमान पर लिथियम पॉलीमर बैटरी को चार्ज न करना ही बेहतर है। कम तापमान के कारण, नेगेटिव इलेक्ट्रोड पर मौजूद लिथियम आयन आयन क्रिस्टल बनाते हैं, जो सीधे बैटरी के डायफ्राम को भेदते हैं। इससे आमतौर पर माइक्रो-शॉर्ट सर्किट होता है, जिससे बैटरी की लाइफ और परफॉर्मेंस प्रभावित होती है और गंभीर विस्फोट भी हो सकता है। इसलिए कुछ लोगों का कहना है कि सर्दियों में पॉलीमर लिथियम बैटरी को चार्ज नहीं करना चाहिए। इसका कारण यह है कि बैटरी में एक सुरक्षा प्रणाली लगी होती है।