鋰電池點焊機

新聞分類

產品分類

聯系我們

企業名稱:深圳市百耐信科技有限公司

聯系人:總經理

電話:+86-0755-28196400

手機:15999617901

          18938832955

郵箱:[email protected]

傳真:+86-0755-28196400

惠州生產基地:廣東省惠州市仲愷國家級高新園區益農智造產業園·百耐信科技大樓

深圳總公司:廣東省深圳市光明新區公明街道東坑社區鵬凌路5號2棟

昆山分公司:昆山市玉山鎮寶益路78號吉隆廠區3號樓

網          址:www.vongua.com


技術干貨丨鋰電池內阻是一門學問,講明白可不件容易的事

您的當前位置: 首 頁 >> 新聞資訊 >> 技術支持

技術干貨丨鋰電池內阻是一門學問,講明白可不件容易的事

發布日期:2021-01-21 作者: 點擊:

微信模板頭部.jpg

目錄

a)電極化與內阻

b)鋰離子電池電阻的構成

c)電池的電化學阻抗分析

d)交流內阻與直流內阻


01

電極化與內阻:


電阻(resistance)


    電阻代表1個電路元件對工作電流傳送的妨礙水平的高低。單位是歐姆。


那麼電極化是怎么來的呢?


    電池放電時全部這類能量都無法徹底轉換為電能,電化學反應一直隨著能量的損耗,這類能量損耗包含:1)活化電極化--它引發電極表層的電化學反應2)濃差極化--它是因為電極表層和體相中反應物和產物濃度的差異而形成的,是化學物質傳送的結果。電極化的出現損耗了一部分能量,并且以熱的形式釋放。


電極化(polarization)


    電池在充放電流程中是出現電極化的,一般 可將鋰離子電池電極化分為歐姆電極化、電化學電極化和濃差極化三類。幾種電極化各自的響應時間也不太一樣。影響電極化水平的要素許多 ,但通常狀況下充放電電流強度越大,電極化也就越大。


下列分類解釋一下:


(1)歐姆電極化


    簡而言之,有鋰離子電池的歐姆內阻引發的電極化,叫歐姆電極化,也成電阻電極化。電池的歐姆內阻(R)由電極材料、電解液、隔膜電阻及各一部分部件的接觸電阻構成(有些解釋還把膜電阻也算上),經過一定的工作電流時,其電極化電勢可以計算,E=IR(歐)。


    歐姆電極化是瞬間產生的。


(2)電化學電極化


    指因為正、負極上電化學反應速率小于電子運動速率而導致的電極化。電化學電極化通常認為是微秒級的


(3)濃差極化


    指因為參與反應的鋰離子在固相中的擴散速率小于電化學反應速率而導致的電極化。濃差極化通常認為是秒級的。


1.jpg


02

鋰電池內阻的構成:


    通俗來講,和歐姆電阻(IR)一樣,活化電極化和濃差極化都能夠解釋成電池內阻的構成要素,也就是說成是活化阻抗和濃差阻抗?;罨姌O化和濃差極化的高低須要構建繁雜的數學模型對其進行計算。


內部阻抗由下列幾一部分構成


☆離子電阻

①隔膜內部的電解液

影響因素

電解液電導率,隔膜總面積、厚度、孔隙率、曲折系數(Gurley)

②正極內部的電解液

影響因素

電解液電導率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數

③負極內部的電解液

影響因素

電解液電導率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數


☆電子電阻

①兩個電極的活性物質

影響因素

電極導電率、厚度、面積

②集流體(銅箔和鋁箔)

影響因素

集流體厚度、寬度、長度,極耳數量、位置

③引線(極耳、極柱、內部導電連接元件)

影響因素

外形尺寸、導電率

☆活性物質與集流體的接觸電阻

正極物質與鋁箔

負極物質與銅箔


03

電池的電化學抗阻:


    把電極做一個等效電路圖,主要是有歐姆抗阻Rb,雙電層電容Cd、電化學反應抗阻Rct以及擴散電阻Rw組成。一般而言,在鋰離子的置入和脫落循環環節中,Rb值轉變通常并不大,而Cd和Rct的轉變卻比較顯著。

2.jpg

    電池阻抗主要是表現為電化學反應阻抗,而歐姆阻抗相對較小。由下圖可知。伴隨著環境溫度的降低,電池抗阻逐漸上升,且降低至0°C以后,抗阻速度增加,陰極抗阻呈類似的趨勢,從數值上來看,電池的抗阻主要是來源于陰極抗阻的貢獻。

3.jpg

    其實在電池的整個循環環節中,陰極的抗阻占據整個電池抗阻的主要是部分,只比整體電池的抗阻略小一些,伴隨著充放電循環的進行,陰極抗阻增加,電池的抗阻也隨之增加。因此 在電極制作的環節中需要特別注意陰極電阻的測試,極片電阻率特別重要。


04

交流內阻與直流內阻:


    用交流法測出的是電池的抗阻,其實在企業里都通常要求測試電池的直流內阻(DCR),IEC標準也對電池直流抗阻的測試做出了要求。


IEC測試方法


    電池滿充電后,以0.2C放電10s,測試電壓為U1,電流I1.然后以1C放電1s,此時電壓為U2,電流I2.那么電流直流內阻為:

4.jpg

    那么直流內阻和交流到底有多少差別呢?


    以下為測試報告,從統計數據上看,電池的交流內阻和直流內阻相關,基本上合乎線性相關。

5.jpg

    根據電池EIS測試結論,電池的交流內阻與歐姆電阻相近,可是直流內阻卻涵蓋了歐姆內阻和活化抗阻,因此 總體來說,直流內阻的測量有很重要的實際意義。

微信模板底部.jpg


本文網址:http://www.vongua.com/news/911.html

關鍵詞:

最近瀏覽:

相關產品:

相關新聞:

日韩高清在线亚洲专区_日本一区二区三区免费_日本最新免费二区三区