Η εφαρμογή υψηλής ισχύος της κυλινδρικής μπαταρίας πολυμερούς λιίου απαιτεί εξαναγκασμένη απαγωγή θερμότητας;

Στα σενάρια εφαρμογής συνεχούς εκφόρτισης υψηλής ισχύος, όπως ηλεκτρικά εργαλεία,κυλινδρική μπαταρία λι πολυμερούςπρέπει συνήθως να είναι εξοπλισμένα με σύστημα εξαναγκασμένης απαγωγής θερμότητας. Κατά την εκφόρτιση με μεγάλο ρεύμα, η ηλεκτροχημική αντίδραση μέσα στην κυλινδρική μπαταρία πολυμερούς λιθίου εντείνεται και η θερμότητα Joule που παράγεται από την εσωτερική αντίσταση θα συσσωρευτεί γρήγορα. Αν και έχει κάποια βελτίωση στη θερμική σταθερότητα, υπό συνθήκες εργασίας που απαιτούν ισχυρή στιγμιαία εκρηκτική ισχύ και μακρύ κύκλο εργασίας (όπως επαναλαμβανόμενη εκκίνηση και διακοπή ηλεκτρικών τρυπανιών και γωνιακών μύλοι), είναι δύσκολο να αφαιρεθεί έγκαιρα και αποτελεσματικά η θερμότητα με παθητική απαγωγή θερμότητας ή φυσική μεταφορά του κελύφους της μπαταρίας, με αποτέλεσμα την ταχεία άνοδο της πιθανής θερμοκρασίας του πυρήνα της μπαταρίας. Ως εκ τούτου, η εξαναγκασμένη απαγωγή θερμότητας έχει γίνει μια άκαμπτη απαίτηση για τη διασφάλιση της απόδοσης και της ασφάλειας.

Η παράβλεψη της εξαναγκασμένης απαγωγής θερμότητας θα προκαλέσει σοβαρή ζημιά στην απόδοση και τη διάρκεια ζωής τουκυλινδρική μπαταρία λι πολυμερούς. Η διαφυγή θερμοκρασίας θα επιταχύνει την αποσύνθεση του ηλεκτρολύτη, την αποικοδόμηση των θετικών και αρνητικών ενεργών υλικών και την αστάθεια του φιλμ SEI, η οποία εκδηλώνεται άμεσα με ξαφνική πτώση της διαθέσιμης χωρητικότητας, αύξηση της εσωτερικής αντίστασης και σημαντική μείωση της διάρκειας ζωής του κύκλου (η αποσύνθεση μπορεί να φτάσει περισσότερο από 70% σε υψηλές θερμοκρασίες). Πιο σοβαρά, η παρατεταμένη υψηλή θερμοκρασία μπορεί να οδηγήσει σε αλυσιδωτή αντίδραση θερμικής διαφυγής, προκαλώντας ατυχήματα ασφαλείας όπως διόγκωση μπαταρίας, διαρροή, ακόμη και πυρκαγιά και έκρηξη. Ο χώρος των ηλεκτρικών εργαλείων είναι συμπαγής και οι συνθήκες απαγωγής θερμότητας περιορισμένες. Για αυτόν τον τύπο κυλινδρικής μπαταρίας πολυμερούς λιθίου υψηλής πυκνότητας, η ενεργή θερμική διαχείριση είναι ιδιαίτερα κρίσιμη.

Η πρακτική έχει δείξει ότι η αποτελεσματική εξαναγκασμένη απαγωγή θερμότητας είναι το βασικό μέσο για τη διασφάλιση της αξιόπιστης λειτουργίας τέτοιων μπαταριών σε εφαρμογές υψηλής ισχύος. Οι συνήθεις λύσεις περιλαμβάνουν την ενσωμάτωση μικροανεμιστήρες στο πακέτο μπαταριών για εξαναγκασμένη ψύξη αέρα ή τη χρήση μεταλλικών θερμοαγώγιμων βραχιόνων για τη μεταφορά θερμότητας στα πτερύγια απαγωγής θερμότητας του περιβλήματος του εργαλείου. Αυτό όχι μόνο μπορεί να διατηρήσει τη θερμοκρασία του πυρήνα σε ένα ασφαλές όριο (συνήθως κάτω από 60°C) κατά τη διάρκεια εργασιών υψηλής έντασης, να εξασφαλίσει τη σταθερότητα της πλατφόρμας εκφόρτισης και τη συνέχεια της ισχύος εξόδου, αλλά και να καθυστερήσει σημαντικά τη γήρανση της μπαταρίας. Αν και η προσθήκη ενός συστήματος απαγωγής θερμότητας επιφέρει κάποιο κόστος και δομική πολυπλοκότητα, η εξαναγκασμένη απαγωγή θερμότητας είναι μια απαραίτητη και αξιόλογη επένδυση για την αξιοποίηση των δυνατοτήτων τουκυλινδρική μπαταρία λι πολυμερούςσε σενάρια υψηλής ισχύος και διασφαλίζουν την ασφάλεια των χρηστών.