Jaký je faktor ovlivňující vnitřní odpor baterie?

S použitímakumulátor solární energie, výkon baterie je neustále utlumován, což se projevuje především útlumem kapacity, nárůstem vnitřního odporu a poklesem výkonu. Proto jsou faktory ovlivňující vnitřní odpor baterie vysvětleny v kombinaci s konstrukcí baterie, výkonem surovin, procesní technologií a podmínkami použití.



Odpor je odpor, který proud protéká vnitřkem baterie, když lithiová baterie funguje. Obecně se vnitřní odpor lithiových baterií dělí na ohmický vnitřní odpor a polarizační vnitřní odpor. Ohmický vnitřní odpor se skládá z materiálu elektrody, elektrolytu, odporu membrány a přechodového odporu různých částí. Polarizační vnitřní odpor označuje odpor způsobený polarizací během elektrochemické reakce, včetně vnitřního odporu elektrochemické polarizace a vnitřního odporu koncentrační polarizace. Ohmický vnitřní odpor baterie je určen celkovou vodivostí baterie a polarizační vnitřní odpor baterie je určen koeficientem difúze iontů lithia v pevné fázi v aktivním materiálu elektrody.


Vnitřní odpor je převážně rozdělen do tří částí, jedna je iontová impedance, druhá je elektronická impedance a třetí je kontaktní impedance. Doufáme, že čím menší je vnitřní odpor lithiové baterie, tím menší je vnitřní odpor, takže u těchto tří položek musíme přijmout konkrétní opatření ke snížení ohmického vnitřního odporu.

01 Iontová impedance
Iontová impedance lithiové baterie označuje odpor iontů lithia vůči přenosu uvnitř baterie. Rychlost migrace lithiových iontů a rychlost vedení elektronů hrají v lithiových bateriích neméně důležitou roli a iontová impedance je ovlivněna především kladnými a zápornými elektrodovými materiály, separátory a elektrolyty. Chcete-li snížit iontovou impedanci, musíte provést následující:



Ujistěte se, že kladné a záporné materiály a elektrolyt mají dobrou smáčivost



Při konstrukci pólového nástavce je nutné zvolit vhodnou hustotu zhutnění. Pokud je hustota zhutnění příliš velká, elektrolyt nebude snadno infiltrovat, což zvýší iontovou impedanci. U záporného pólového nástavce, pokud je film SEI vytvořený na povrchu aktivního materiálu během prvního nabíjení a vybíjení příliš silný, iontová impedance se také zvýší a proces tvorby baterie je třeba upravit, aby se to vyřešilo. problém.



Účinek elektrolytu


Elektrolyt by měl mít vhodnou koncentraci, viskozitu a vodivost. Když je viskozita elektrolytu příliš vysoká, nevede to k infiltraci mezi elektrolytem a kladnými a zápornými aktivními materiály. Elektrolyt zároveň potřebuje nižší koncentraci a pokud je koncentrace příliš vysoká, neprospívá ani jeho proudění a infiltraci. Vodivost elektrolytu je nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím iontovou impedanci, která určuje migraci iontů.



Vliv membrány na iontovou impedanci


Hlavní faktory ovlivňující iontovou impedanci membrány jsou: distribuce elektrolytu v membráně, plocha membrány, tloušťka, velikost pórů, pórovitost a koeficient tortuozity. U keramických membrán je také nutné zabránit keramickým částicím v ucpání pórů membrány, což neprospívá průchodu iontů. Zatímco je zajištěno, že elektrolyt plně infiltruje membránu, nesmí v ní zůstat žádný zbytkový elektrolyt, což snižuje účinnost použití elektrolytu.

02 Elektronická impedance
Existuje mnoho faktorů ovlivňujících elektronickou impedanci, které lze zlepšit z hlediska materiálů a procesů.


Pozitivní a negativní desky

Hlavní faktory ovlivňující elektronickou impedanci kladných a záporných desek jsou: kontakt mezi aktivním materiálem a sběračem proudu, faktory samotného aktivního materiálu a parametry desky. Aktivní materiál by měl být plně v kontaktu s povrchem kolektoru proudu, což lze uvažovat z měděné fólie kolektoru proudu, substrátu z hliníkové fólie a přilnavosti pasty kladných a záporných elektrod. Poréznost samotného aktivního materiálu, vedlejší produkty na povrchu částic a nerovnoměrné smíchání s vodivým činidlem, to vše způsobí změny v elektronické impedanci. Parametry desky, jako je hustota aktivního materiálu, jsou příliš malé, mezera mezi částicemi je velká, což neprospívá vedení elektronů.



membrána

Hlavní faktory ovlivňující elektronickou impedanci membrány jsou: tloušťka membrány, poréznost a vedlejší produkty během procesu nabíjení a vybíjení. První dva jsou snadno pochopitelné. Po demontáži bateriového článku se často zjistí, že na membráně je nalepena silná vrstva hnědého materiálu, včetně grafitové záporné elektrody a jejích vedlejších produktů reakce, což způsobí zablokování pórů membrány a snížení životnosti baterie. .

Substrát kolektoru proudu

Elektrickou impedanci ovlivňuje materiál, tloušťka, šířka a stupeň kontaktu sběrače proudu s výstupky. Proudový kolektor musí zvolit nezoxidovaný a pasivovaný substrát, jinak to ovlivní impedanci. Špatné svařování mezi měděnou a hliníkovou fólií a jazýčky také ovlivní elektronickou impedanci.

03 kontaktní odpor

Mezi kontaktem měděné a hliníkové fólie a aktivního materiálu vzniká přechodový odpor a je třeba se zaměřit na přilnavost pasty kladných a záporných elektrod.

#VTC Power Co.,Ltd #odpor lithiové iontové baterie #impedance baterie #elektronická impedance baterie #životnost baterie #