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                锂▲电池内阻是一门学问,讲明領域之中做了什么手腳白可不件容易的事

                栏目:行业动态 发布时间:2021-07-28 浏览量: 369
                锂电池内阻
                目录
                a)极化与内阻
                b)锂离子电池电阻々的组成
                c)电池∩的电化学阻抗分析
                d)交↑流内阻与直流内阻

                锂电池内阻

                目录

                a)极化与内阻

                b)锂离子电池电阻的组成

                c)电池的电化◆学阻抗分析

                d)交流内阻与直流嘶内阻

                 

                极化和内阻←

                 

                电阻(resistance)

                电阻表示一个电路元件☆对电流传递的阻碍程度的大小。单位是欧姆。

                那么极化是怎么来的→呢?

                电池放电时所有这些能量都不能完全转化为电︼能,电化学反应总是伴随着能量的损失,这些能量损失包▲括:1)活化极化--它引起电极表面的电化学反应 2)浓差极化--它是由于电极表面和体相中反√应物和产物浓度的不同而产生的,是物质传递的拜謝结果。极化的存在消耗◢了部分能量,并以热的形★式放出。

                极化(polarization)

                电池在充放电过程中靈力沒有耗粳那這真仙是存在极化的,通常可将锂离子电池极化分为欧姆极化、电化◣学极化和∞浓差极化三类。几类极化各自的响应速度也不一样。影响极化程度的因素很多,但一般情况下充放电电流密度越大,极化也就越大。

                以下分类解释一下:

                (1)欧姆极化
                 顾名思义,有锂离子电池的欧姆↘内阻引起Ψ的极化,叫欧姆极 中級玄仙化,也成电阻极化。电池的欧姆内阻(R)由电极⊙材料、电解液、隔膜电阻及各部分╱零件的接触电阻组成(有些解释还把膜电阻也算上),通过一定「的电流时,其极〒化电势可以计算,E=IR(欧)。
                 欧姆极化是瞬时发生的。
                 (2)电化学极化

                指由于正、负极上电化学反☆应速度小于电子运动速竟然是天光鏡度而造成的极化。电化学极化一般认为是微秒级的

                (3)浓差极化

                指由于参与反应的锂离子◆在固相中的扩散速度小于电化学反应速度而造成的极化。浓ω 差极化一般认为是秒级的。

                 

                锂电池内阻的 组成

                广义而言,和欧姆电阻(IR)一样,活化极化和浓差极化都可以理解成电池内阻的组成因素,或者说成是活化阻抗和浓差阻抗。活化极化和浓↙差极化的大小需要建立复杂的数学模型加以计算。

                内部阻抗由他便又開始轉修煉劍經以下几部分组成

                ☆ 离子电阻

                ①隔膜内部的电解液

                影响因素

                电▆解液电导率々,隔膜面积、厚度、孔隙率、曲折系数(Gurley)

                ②正原成一愣极内部的电解液

                影响因素

                电解液」电导率,正极厚度、厚度、孔隙率、曲折系数

                ③负极内部的电解液

                影响因素

                电解液电导率㊣ ,正极厚度、厚度、孔隙率、曲折系数

                ☆ 电子电阻

                ①两个电极的活性物质

                影响因素

                电极电导率△、厚度、面积

                ②集流体(铜箔和铝箔)

                影响因素

                集流体厚度、宽度、长度,极耳数量、位置

                ③引线(极耳、极柱、内部导电连〓接元件)

                影响因素

                外形尺寸、电导率

                ☆ 活性物质︼与集流体的接触电阻

                正极物质与看在冷光大帝铝箔

                负极物质与铜箔

                 

                电池的电化学阻抗

                把电极做一个等效电路图,主要有欧姆阻抗Rb,双电层→电容Cd、电化学反应阻抗Rct以及扩散电阻不斷Rw组成。一般来讲,在锂离子的嵌入和脱出循环过卐程中,Rb值变化一般不ζ大,而Cd和Rct的变化却较为明显。

                电池阻抗主要体现为电化学※反应阻抗,而欧姆阻抗→相对较小。由下图龍族皇者可知。随着温度的下降,电池阻抗逐渐上升,且下降至0°C以后,阻抗Ψ速度增大,阴极阻抗呈类似的趋势,从数值〖上来看,电池的阻抗主要来源于阴极阻抗的贡献。

                 

                其实在电池的整个循环过程中,阴极的阻抗占据整个电池∑阻抗的主要部分,只比】整体电池的阻抗略小一些,随着充放电循环的进行,阴极阻抗增○大,电池的阻抗也随◣之增加。所以在电极制作的过程中需要特别注意阴极电阻的测斷人魂臉色一變试,极片电阻↓率特别重要。

                 

                交流内阻与直流内阻

                 

                用交流法测出的是电池的阻抗,其实∞在企业里都往往要求测试电池的直流内阻(DCR),IEC标准也对电池直剛走過來流阻抗的测试做出了规定。

                IEC测试方法

                电池满充电后☉,以0.2C放电10s,测◆试电压为U1,电流I1.然后以1C放电1s,此时电压为U2,电流I2.那么电流直流内阻为:

                 

                那么直流内阻和交流到※底有多少差别呢?

                如下为测试数据,从我感覺我又要突破了数据上看,电池的交流内阻和直流内阻相关,基本符合线性关系。

                根据电池EIS测试结果,电池的交流内阻与欧姆电阻相近,但是直流内阻却包含了欧姆内阻和活化阻抗,所以总的来说,直流内阻的测定有很重要的意义。