리튬 폴리머 배터리가 사용되는 환경은 배터리 수명에 매우 중요한 영향을 미칩니다. 그중에서도 주변 온도는 매우 중요한 요소입니다. 주변 온도가 너무 낮거나 너무 높으면 리튬 폴리머 배터리의 수명에 악영향을 미칠 수 있습니다. 전력 배터리 응용 분야나 온도가 주요 영향 요인인 응용 분야에서는 배터리 효율을 향상시키기 위해 리튬 폴리머 배터리의 열 관리가 필수적입니다.

리튬 폴리머 배터리 팩의 내부 온도 변화 원인

을 위한리튬 폴리머 배터리리튬 폴리머 배터리의 내부 발열은 반응열, 분극열, 줄열로 구성됩니다. 리튬 폴리머 배터리의 온도 상승 주요 원인 중 하나는 배터리 내부 저항으로 인한 온도 상승입니다. 또한, 발열 셀들이 밀집되어 배치되어 있기 때문에 중앙부는 열을 더 많이 축적하고 가장자리부는 열이 적어 리튬 폴리머 배터리 내부 셀 간의 온도 불균형이 심화됩니다.

폴리머 리튬 배터리 온도 조절 방법

1. 내부 조정

온도 센서는 가장 대표적인 위치, 즉 온도 변화가 가장 큰 위치, 특히 최고 온도와 최저 온도가 발생하는 지점, 그리고 폴리머 리튬 배터리의 열 축적이 가장 활발한 중심부에 설치될 것입니다.

1. 외부 규제

냉각 조절: 현재 리튬 폴리머 배터리의 복잡한 열 관리 구조를 고려하여 대부분 간단한 공랭식 구조를 채택하고 있습니다. 또한 열 방출의 균일성을 고려하여 대부분 병렬 환기 방식을 채택하고 있습니다.

1. 온도 조절: 가장 간단한 가열 구조는 리튬 폴리머 배터리의 상단과 하단에 발열판을 추가하여 가열하는 방식, 각 리튬 폴리머 배터리의 앞뒤에 발열선을 설치하는 방식, 또는 발열 필름을 배터리 전체에 감싸는 방식입니다.리튬 폴리머 배터리난방용으로.

저온에서 리튬 폴리머 배터리의 용량이 감소하는 주요 원인

1. 전해질 전도도 저하, 격막의 습윤성 및/또는 투과성 저하, 리튬 이온 이동 속도 저하, 전극/전해질 계면에서의 전하 전달 속도 저하 등

2. 또한, 저온에서 SEI 막의 임피던스가 증가하여 리튬 이온이 전극/전해질 계면을 통과하는 속도가 느려집니다. SEI 막의 임피던스가 증가하는 이유 중 하나는 저온에서 리튬 이온이 음극에서 쉽게 이탈하고 다시 막에 삽입되기 어렵기 때문입니다.

3. 충전 시 리튬 금속이 생성되어 전해액과 반응하여 새로운 SEI 막을 형성하고 기존의 SEI 막을 덮어 배터리 임피던스를 증가시키고 결과적으로 배터리 용량을 감소시킵니다.

저온이 리튬 폴리머 배터리 성능에 미치는 영향

1. 저온이 충방전 성능에 미치는 영향

온도가 낮아짐에 따라 평균 방전 전압과 방전 용량은 감소합니다.리튬 폴리머 배터리이러한 성능은 감소하며, 특히 온도가 -20℃일 때 배터리 방전 용량과 평균 방전 전압이 더 빠르게 감소합니다.

2. 저온 환경에서의 사이클 성능

-10℃에서 배터리 용량 감소 속도가 더 빨라 100회 충방전 후에는 용량이 59mAh/g까지만 남아 47.8%의 용량 감소율을 보였습니다. 저온에서 방전시킨 배터리를 상온에서 충방전 테스트를 진행한 결과, 용량은 70.8mAh/g까지 회복되었으며, 용량 손실은 68%였습니다. 이는 저온에서의 충방전 사이클이 배터리 용량 회복에 더 큰 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.

3. 저온이 안전 성능에 미치는 영향

폴리머 리튬 배터리 충전은 양극에서 리튬 이온이 전해질을 통해 음극으로 이동하는 과정입니다. 리튬 이온은 음극 표면의 중합된 리튬 금속에 포획되는데, 이때 6개의 탄소 원자가 리튬 이온을 포획합니다. 저온에서는 화학 반응 활성이 감소하고 리튬 이온의 이동 속도가 느려지면서, 음극 표면에 완전히 포획되지 않은 리튬 이온은 리튬 금속으로 환원되어 리튬 덴드라이트를 형성합니다. 이러한 리튬 덴드라이트는 격막을 쉽게 뚫고 나와 배터리 내부 단락을 일으켜 배터리 손상 및 안전사고를 유발할 수 있습니다.

마지막으로, 리튬 폴리머 배터리는 겨울철 저온 환경에서 충전하지 않는 것이 가장 좋다는 점을 다시 한번 알려드립니다. 저온으로 인해 음극에 형성된 리튬 이온이 이온 결정을 생성하여 격막을 뚫고 미세 단락을 일으켜 배터리 수명과 성능에 영향을 미치고, 심한 경우 폭발할 수 있습니다. 따라서 일부 사용자들이 겨울철에 리튬 폴리머 배터리를 충전할 수 없다고 하는 것은 배터리 관리 시스템(BMS)의 제품 보호 기능 때문입니다.