作者: 冠力達(dá)/GLIDA發(fā)表時(shí)間:2023-03-06 11:55:15瀏覽量:83【小中大】
太陽(yáng)能鋰電池的工作環(huán)境溫度是:-20℃~55℃,。大多數(shù)太陽(yáng)能電池在20℃~60℃之間可以正常工作。在高溫條件下,,鋰離子電池會(huì)變軟,,影響充電的效率,縮短使用壽命,,降低放電的性能,。 太陽(yáng)能鋰電池是以鋰離子電池作為基本電極材料的二次電池,是目前廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的一種主要儲(chǔ)能電源,。與鉛酸蓄電池相比,,它具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng),、使用安全可靠,、免維護(hù)和無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。目前已成為替代鉛酸蓄電池的新能源產(chǎn)品之一,。 太陽(yáng)能鋰電池在高溫下工作時(shí),,容易產(chǎn)生大量熱量,使電解質(zhì)溶液溫度升高,。由于電極材料及電解質(zhì)發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和熱,,使電池容量下降;嚴(yán)重時(shí)會(huì)使極板變形,、正負(fù)極片發(fā)生膨脹或粉化,,導(dǎo)致短路和起火爆炸。
1,、高溫對(duì)鋰電池性能的影響
隨著溫度的升高,,鋰電池的容量逐漸降低,在高溫環(huán)境中,,充電效率低,,充電時(shí)間延長(zhǎng)。電池內(nèi)部有氣體產(chǎn)生,。充電時(shí),,電極表面會(huì)生成一層不能完全分解的氧化物,電池內(nèi)部存在少量的氫氣,,而氫原子容易被電解液吸收形成氫氣,。由于電池內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)形成大量氣體和熱量,導(dǎo)致電池內(nèi)壓升高。在這種情況下,,電池內(nèi)部產(chǎn)生氣體后不能及時(shí)排出,,會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力升高。當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí),,鋰離子會(huì)從固體電解質(zhì)中脫離出來(lái),,析出并與電解液結(jié)合形成鋰離子-電解液復(fù)合物[LixO2 (xO2=2)]。由于液體電解質(zhì)具有較強(qiáng)的流動(dòng)性和滲透性,,會(huì)從正負(fù)極之間的孔隙中析出鋰鹽,。這些鋰鹽的溶解度隨著溫度的升高而下降。
2,、合理控制溫度
太陽(yáng)能電池組件的工作溫度在一定范圍內(nèi),,可以保證其使用壽命。 一般認(rèn)為,,太陽(yáng)能電池組件的正常工作溫度為25℃,,但要保證在-5℃至40℃范圍內(nèi)正常使用。實(shí)際使用中,,根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置允許溫度上限和下限,,盡量保證在允許范圍內(nèi)使用。 要保證太陽(yáng)能電池組件安全使用,,必須防止過(guò)充,、過(guò)放。工作中應(yīng)每隔20小時(shí)為其充一次電,,但每次充電時(shí)間不超過(guò)2小時(shí),。充電過(guò)程中要有專人看管。鋰電池溫度超過(guò)45℃時(shí)應(yīng)停止充電,,并及時(shí)采取降溫措施,;當(dāng)溫度高于50℃時(shí),應(yīng)立即停止充電和放電,。在工作中還應(yīng)注意不要長(zhǎng)時(shí)間過(guò)充,、過(guò)放。否則會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)熱甚至起火爆炸,。 太陽(yáng)能電池組件工作環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低,,都會(huì)對(duì)電池容量產(chǎn)生影響。
3,、改善高溫的辦法
1、在生產(chǎn)過(guò)程中,,可以通過(guò)調(diào)整電解液的配方來(lái)控制溫度,。將有機(jī)溶劑的含量提高到一定程度,使電池在高溫下工作時(shí),其反應(yīng)熱減少,,并且溫度上升速度減慢,。
2、為了使鋰電池工作在適宜的溫度范圍內(nèi),,可采用新型的電解質(zhì)和添加劑,,如聚醚或聚酯類聚合物添加劑、氟化物添加劑等,。這些添加劑都是化學(xué)物品,,只要使用適量,就不會(huì)對(duì)電池造成傷害,。新型電解質(zhì)和添加劑不會(huì)有任何對(duì)人體有害的物質(zhì),,它們與電池的兼容性非常好,并且不會(huì)產(chǎn)生任何安全隱患,。這種新的電解質(zhì)和添加劑已在多家電池公司投入使用,。
3、為了降低高溫對(duì)電池的影響,,可以采用一些輔助設(shè)備來(lái)冷卻系統(tǒng),。如空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)扇和熱交換器等,。
4,、采用一些新工藝可以提高電池的使用壽命,例如用陶瓷隔膜代替天然石墨隔膜,;用鈦酸鋰作為鋰離子電池負(fù)極材料,;用聚偏氟乙烯(PVDF)制成鋰離子電池電解液等。