详解:你知道聚合物锂电池工作温度及低温电量的差异吗?

来源:聚合物锂电池   2019-08-10  阅读数:

  聚合物锂电池工作温度及低温电量的差异说明

  聚合物锂电池是采用锉合金做正极,采用高分子导电材料、聚乙炔、聚苯胺或聚对苯酚等做负极,有机溶剂作为电解质的。

  一、聚合物电池低温后电压回弹

  造成这种聚合物锂电池电压回弹现象的主要原因是电池内部发生极化作用,而极化就是指电池内部电化学反应速度比外电路电子运动速度慢,导致电压在放电时有虚低现象,停止放电经过缓冲后会发生去极化回弹现象,而且在放电电流增加,或温度降低时,这种效应更明显。

  如下图极化曲线所示,当电池处于开路状态无电流通过时,此时电极的电位为平衡电位,当电极中有电流通过时,电极会发生偏离平衡电极电位的现象,称为电极极化。

聚合物锂电池极化曲线

  电源管理大多数是直接根据当前的电压值来反映当前的带电量,在低温下放电因极化的作用,电压会有一定程度的回弹,因此电量显示会有一定程度波动差异显示。

  二、聚合物锂电池工作温度解释

  聚合物锂电池一般确定的充电温度为0℃~45℃,在这个温度范围内,用普通电流对电池的充电差异性相对较小些。一般电池的参考测试温度是23±5℃度,高于或低于这个温度测试的结果都会有点偏差。

  锂离子电池在充电过程中,Li离子由正极脱出进入负极,正常情况下负极锂离子的嵌入与脱出处于平衡状态,而当电池处于过低温度环境中,此时电解液粘度变大,

  Li离子的移动受阻,负极表面Li离子的嵌入脱出打破平衡状态,会有一部分Li离子沉积在负极表面,造成析锂现象,从而造成了电池容量的损失;而当电池处于过高温环境下,

  此时电解液及活性物质的活性较大,电池内部会有副反应的发生以及电解液的分解,一方面造成了容量的损失,另一方面也会因为副反应的发生产生气体,造成电池的鼓胀;

  聚合物锂电池的放电的温度一般为-10℃~+60℃,在这个温度范围内电池可以正常放电,但具体性能上还是有些差异,温度低于或高于这个温度时,电池的特性变化相对较大。

  原因是因为聚合物锂电池处于低温环境下,电解液粘度变大,Li离子的迁移速度变慢,在低温下以较大的电流放电,放出的容量会相对减少;高温环境下与上面情况相同,因副反应的发生损失容量,并可能产生气体造成鼓胀。同样,一般电池的参考测试温度是23±5℃度,高于或低于这个温度测试的结果都会有点偏差。