Какие факторы влияют на циклическую работу литий-полимерных аккумуляторов?

Среди всех достижений в области аккумуляторных технологий, которые мы используем сегодня, литий-полимерные батареи являются одними из лучших благодаря широкому применению и надежной работе. Технология литий-полимерных аккумуляторов решает несколько проблем, с которыми мы сталкивались при использовании предыдущих аккумуляторных технологий, но для наилучшего применения и стабильности необходима надежная циклическая работа.

Хотя эти батареи уже работают очень хорошо, есть несколько факторов, которые могут повлиять на производительность цикла, а также на долговечность и эффективность этих батарей. Итак, в этой статье мы выделим некоторые факторы, которые могут повлиять на производительность цикла литий-полимерной батареи.

Сырье

Это касается не только технологии литий-полимерных аккумуляторов, но и качество сырья может повлиять на производительность и срок службы любой аккумуляторной технологии. Это связано с тем, что в составе батареи используется несколько сырьевых материалов, и каждый из них играет свою роль, как описано ниже.

Качество литий-полимеров

Начнем с качества литиевых полимеров. Это качество имеет решающее значение для определения как высокой производительности вашей батареи, так и ее долговечности. Использование высокого качества обеспечит увеличение ионной проводимости электролитов, а также повысит рейтинг безопасности батареи, поскольку вероятность любой нежелательной аварии из-за батареи снижается. Это связано с тем, что чистота повышает устойчивость аккумулятора к экстремальным условиям.

Выбор материалов катода и анода

Материалы катода и анода играют важную роль в работе аккумулятора. Это потому, что они соединяют внешнюю нагрузку с внутренними компонентами батареи. Материал может повлиять на циклическую работу литий-полимерных батарей за счет следующих факторов:

Плотность энергии

Термическая стабильность

Расходы

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

При выборе этих материалов основными качествами, на которые следует обратить внимание, являются производительность и безопасность, чтобы обеспечить широкое применение этих батарей.

Состав электролитов в аккумуляторе

Литий-полимерные аккумуляторы не могут работать без электролита в них. Электролит работает как мост для потока электронов между положительными и отрицательными материалами. Это означает, что если состав электролита не является высококачественным, производительность, способность сохранять энергию и долговечность все качества аккумулятора будут снижены.

Положительное и отрицательное уплотнение электродов

Уплотнение электродов — одна из инноваций в технологии литий-полимерных аккумуляторов, и оно должно быть чрезвычайно точным. Это потому, что это может повысить эффективность вашей батареи несколькими способами, включая плотность энергии и управление температурой, когда батарея работает.

Влияние уплотнения на плотность энергии

Проще говоря, плотность энергии — это количество энергии, которую может хранить батарея относительно ее общего объема. Уплотнение электродов играет здесь огромную роль, поскольку более плотное уплотнение означает, что батарея может хранить больше энергии, что повышает ее плотность энергии. Это ключевой фактор для приложений, требующих компактных и легких батарей, но при этом требующих разумной мощности с хорошим потоком электронов.

Однако уплотнение необходимо выполнять, сохраняя баланс, поскольку переусердствование может стать препятствием для производительности.

Влияние на терморегулирование батареи

Сегодня большинство применений аккумуляторов требуют, чтобы батареи обеспечивали большую мощность за очень короткое время, и это может выделять тепло. Вот почему управление температурным режимом важно, поскольку оно обеспечивает безопасную и надежную работу аккумулятора. Уплотнение электрода определяет, насколько эффективно электрод будет отводить тепло от элемента аккумулятора, делая его эксплуатацию более безопасной. Наряду с уплотнением здесь большое значение имеет и теплопроводность материала электрода.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Важность последовательности при уплотнении электродов

Консистенция уплотнения электрода показывает, насколько равномерной будет работа батареи на протяжении всего срока ее службы при различных обстоятельствах и как долго она прослужит. Когда уплотнение электродов осуществляется равномерно с соблюдением промышленных стандартов, каждый элемент испытывает одинаковую нагрузку во время работы, и это равномерное распределение напряжения защищает батарею от чрезмерного преждевременного износа.

Содержание воды

Вода обычно не входит в состав литий-полимерных батарей, поскольку они обычно не содержат жидкий электролит, как свинцово-кислотные батареи. Однако, если вы обнаружите воду внутри аккумулятора, она окажет немалое влияние на циклическую работу аккумулятора несколькими способами, как описано ниже:

Влияние содержания воды на стабильность электролита

Содержание воды в литий-полимерной батарее в первую очередь отрицательно влияет на цикл работы батареи, делая электролит нестабильным. Даже если в электролите есть небольшое количество воды, это может сделать поток электронов через электролит менее эффективным, что может привести к увеличению давления на элемент. Это давление часто приводит к образованию газа в аккумуляторе, что приводит к тому, что он становится менее структурно безопасным. Таким образом, это не только снижает производительность, но и увеличивает проблемы безопасности.

Влияние на деградацию и коррозию электродов

Содержание воды вокруг элементов батареи, особенно в области электродов, может вызвать серьезные проблемы, такие как деградация и коррозия. Обычно это происходит на аноде, поскольку молекулы воды вызывают с ним нежелательные побочные реакции. Когда образуется коррозия, соединение между аккумуляторной ячейкой и нагрузкой становится неэффективным. На этом коррозия не прекращается, поскольку она постоянно разъедает материал электрода, ухудшая производительность и срок службы батареи.

Другие проблемы безопасности и долговечности

Помимо воздействия содержания воды на электроды и электролиты, существует ряд других проблем, связанных с безопасностью и долговечностью. Например, вода может привести к внутреннему короткому замыканию в аккумуляторе. Это также может вызвать коррозию внутри элемента батареи или в какой-либо точке соединения, кроме электрода, что постепенно приведет к разрушению этой части.

Заключение

Хотя литий-полимерные батареи являются одними из наиболее широко применяемых и надежных батарей в различных обстоятельствах, все же существует несколько факторов, игнорирование которых серьезно повлияет на циклическую эффективность этих батарей. Эти факторы начинаются с сырья, используемого для изготовления батареи, и включают принципы использования батареи. Раскрыв эти факторы, их влияние и детали, мы сможем лучше понять, как мы можем сэкономить наши литий-полимерные батареи, изменив их конструкцию или методы использования.