Tkellem dwar ir-reżistenza interna tal-batterija tal-litju bit-teorija u l-produzzjoni

Ir-reżistenza interna hija r-reżistenza tal-batterija tal-litju meta l-kurrent jgħaddi mill-batterija. Skond il-metodu tat-test, jista 'jinqasam f'reżistenza interna AC u reżistenza interna DC. Ir-reżistenza interna tal-batterija hija parametru importanti biex tidentifika l-kwalità tal-batteriji tal-jone tal-litju. Ir-reżistenza interna kbira tal-batterija tiġġenera ammont kbir ta 'sħana Joule u tikkawża li t-temperatura tal-batterija togħla, li tirriżulta fi tnaqqis fil-vultaġġ tax-xogħol tal-ħatt tal-batterija, tqassar il-ħin tal-ħatt, u taffettwa l-prestazzjoni u l-ħajja tal-batterija. Jikkawża impatt serju. Ir-reżistenza interna hija wkoll parametru importanti fit-test biex tivverifika l-prestazzjoni elettrokimika tal-batteriji tal-litju. Għaqqad il-materjali u l-proċessi tal-batteriji tal-litju biex taqsam miegħek il-fatturi li jaffettwaw ir-reżistenza interna tal-batteriji tal-litju.

Ġeneralment, ir-reżistenza interna tal-batterija hija maqsuma f'reżistenza interna ohmika u reżistenza interna tal-polarizzazzjoni. Ir-reżistenza interna ohmika hija magħmula minn materjal ta 'elettrodu, elettrolit, reżistenza tad-dijaframma u reżistenza għall-kuntatt ta' partijiet varji. Ir-reżistenza interna tal-polarizzazzjoni tirreferi għar-reżistenza kkawżata mill-polarizzazzjoni waqt ir-reazzjoni elettrokimika, inkluża r-reżistenza interna tal-polarizzazzjoni elettrokimika u r-reżistenza interna tal-polarizzazzjoni tal-konċentrazzjoni. Ir-reżistenza interna ohmika tal-batterija hija ddeterminata mill-konduttività totali tal-batterija, u r-reżistenza interna tal-polarizzazzjoni tal-batterija hija determinata mill-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-fażi solida tal-joni tal-litju fil-materjal attiv tal-elettrodu.

reżistenza ohmika

Ir-reżistenza ohmika hija prinċipalment maqsuma fi tliet partijiet, waħda hija reżistenza għall-joni, l-oħra hija reżistenza elettronika, u t-tielet hija reżistenza għall-kuntatt. Nisperaw li r-reżistenza interna tal-batterija tal-litju hija żgħira kemm jista 'jkun, allura għandna bżonn nieħdu miżuri speċifiċi biex innaqqsu r-reżistenza interna ohmika għal dawn it-tliet oġġetti.

1. Impedenza tal-jone

Ir-reżistenza tal-jone tal-batterija tal-litju tirreferi għar-reżistenza tal-joni tal-litju fil-batterija. F'batterija tal-litju, il-veloċità tal-migrazzjoni tal-jone tal-litju u l-veloċità tal-konduzzjoni tal-elettroni għandhom rwol daqstant importanti, u r-reżistenza tal-joni hija affettwata prinċipalment mill-materjali tal-elettrodu pożittivi u negattivi, is-separatur, u l-elettrolit. Biex tnaqqas l-impedenza tal-jone, għandek tagħmel dan li ġej:

① Kun żgur li l-materjali u l-elettroliti pożittivi u negattivi għandhom tixrib tajjeb.

Huwa meħtieġ li tintgħażel densità ta 'kompattazzjoni xierqa meta tiġi ddisinjata l-biċċa arblu. Jekk id-densità tal-kompattazzjoni hija kbira wisq, l-elettrolit mhuwiex faċli biex jinfiltra, li jżid ir-reżistenza tal-jone. Għall-biċċa arblu negattiv, jekk il-film SEI iffurmat fuq il-wiċċ tal-materjal attiv matul l-ewwel ċarġ u ħruġ huwa oħxon wisq, dan iżid ukoll ir-reżistenza tal-jone. F'dan iż-żmien, huwa meħtieġ li jiġi aġġustat il-proċess tal-formazzjoni tal-batterija biex issolvih.

②L-influwenza tal-elettrolit

L-elettrolit għandu jkollu l-konċentrazzjoni, il-viskożità u l-konduttività xierqa. Meta l-viskożità tal-elettroliti tkun għolja wisq, ma twassalx għall-infiltrazzjoni bejn il-materjali attivi pożittivi u negattivi. Fl-istess ħin, l-elettrolit jeħtieġ ukoll konċentrazzjoni baxxa, konċentrazzjoni għolja wisq ukoll ma twassalx għall-fluss u l-infiltrazzjoni tiegħu. Il-konduttività tal-elettrolit hija l-iktar fattur importanti li jaffettwa r-reżistenza tal-joni, li tiddetermina l-migrazzjoni tal-joni.

③L-influwenza tad-dijaframma fuq l-impedenza tal-jone

Il-fatturi ewlenin li jinfluwenzaw id-dijaframma fuq ir-reżistenza tal-joni huma: distribuzzjoni ta 'elettroliti fid-dijaframma, żona tad-dijaframma, ħxuna, daqs tal-pori, porożità u koeffiċjent ta' tortuosity. Għad-dijaframmi taċ-ċeramika, huwa wkoll meħtieġ li jiġu evitati partikoli taċ-ċeramika milli jimblukkaw il-pori tad-dijaframma, li ma twassalx għall-passaġġ tal-joni. Filwaqt li tiżgura li l-elettrolit ikun infiltrat kompletament fid-dijaframma, m’għandu jkun hemm l-ebda elettrolit żejjed li jibqa ’fih, u dan inaqqas l-effiċjenza fl-użu ta’ l-elettrolit.

2. Impedenza elettronika

Hemm ħafna fatturi li jinfluwenzaw l-impedenza elettronika, li jistgħu jittejbu minn aspetti bħal materjali u proċessi.

①Platti tal-arblu pożittivi u negattivi

Il-fatturi ewlenin li jaffettwaw l-impedenza elettronika tal-pjanċi pożittivi u negattivi huma: il-kuntatt bejn il-materjal attiv u l-kollettur tal-kurrent, il-fatturi tal-materjal attiv innifsu, u l-parametri tal-pjanċa. Il-materjal attiv għandu jikkuntattja bis-sħiħ il-wiċċ tal-kollettur attwali, li jista 'jiġi kkunsidrat mill-fojl tar-ram tal-kollettur attwali, materjal bażi tal-fojl tal-aluminju, u l-adeżjoni tal-pejsti tal-elettrodu pożittivi u negattivi. Il-porożità tal-materjal ħaj innifsu, il-prodotti sekondarji fuq il-wiċċ tal-partikoli, u t-taħlit irregolari mal-aġent konduttiv kollha jistgħu jikkawżaw bidliet fl-impedenza elettronika. Il-parametri tal-pjanċa polari bħad-densità tal-materja ħajja huma żgħar wisq, id-distakk bejn il-partiċelli huwa kbir wisq, li ma jwassalx għall-konduzzjoni tal-elettroni.

② Dijaframma

Il-fatturi ewlenin li jaffettwaw l-impedenza elettronika tad-dijaframma huma: il-ħxuna tad-dijaframma, il-porożità, u prodotti sekondarji fil-proċess ta 'ċarġ u ħruġ. L-ewwel tnejn huma faċli biex tinftiehem. Wara li l-batterija tkun żarmata, saff oħxon ta 'materjal kannella ħafna drabi jinstab fuq is-separatur, inkluż l-elettrodu negattiv tal-grafita u l-prodotti sekondarji tar-reazzjoni tiegħu, li jimblokkaw it-toqba tas-separatur u jnaqqsu l-ħajja tal-batterija.

③ Sustrat tal-kollettur attwali

Il-materjal, il-ħxuna, il-wisa 'tal-kollettur tal-kurrent u l-grad ta' kuntatt mat-tabs kollha jaffettwaw l-impedenza elettronika. Il-kollettur attwali jeħtieġ jagħżel sottostrat li mhuwiex ossidizzat u passivat, inkella jaffettwa l-impedenza. Iwweldjar ħażin bejn fojl tar-ram u aluminju u tabs jaffettwa wkoll l-impedenza elettronika.

3. Reżistenza għall-kuntatt

Ir-reżistenza tal-kuntatt hija ffurmata bejn il-kuntatt bejn il-fojl tar-ram u tal-aluminju u l-materjal attiv, u huwa meħtieġ li tingħata attenzjoni għall-adeżjoni tad-demel likwidu pożittiv u negattiv.

Reżistenza interna polarizzata

Meta l-kurrent jgħaddi mill-elettrodi, il-fenomenu li l-potenzjal tal-elettrodu jiddevja mill-potenzjal tal-elettrodu tal-ekwilibriju jissejjaħ polarizzazzjoni tal-elettrodu. Il-polarizzazzjoni tinkludi polarizzazzjoni ohmika, polarizzazzjoni elettrokimika u polarizzazzjoni tal-konċentrazzjoni, kif muri fil-Figura 1. Ir-reżistenza għall-polarizzazzjoni tirreferi għar-reżistenza interna kkawżata mill-polarizzazzjoni tal-elettrodi pożittivi u negattivi tal-batterija matul ir-reazzjoni elettrokimika. Jista 'jirrifletti l-konsistenza interna tal-batterija, iżda mhuwiex adattat għall-produzzjoni minħabba l-influwenza tal-operazzjoni u l-metodu. Ir-reżistenza interna tal-polarizzazzjoni mhix kostanti, u tinbidel maż-żmien waqt il-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt. Dan minħabba li l-kompożizzjoni tal-materjal attiv, il-konċentrazzjoni tal-elettrolit u t-temperatura qed jinbidlu kontinwament. Ir-reżistenza interna ohmika tobdi l-liġi ta 'Ohm&# 39, u r-reżistenza interna tal-polarizzazzjoni tiżdied biż-żieda tad-densità tal-kurrent, iżda mhix relazzjoni lineari. Ħafna drabi jiżdied b'mod lineari hekk kif jiżdied il-logaritmu tad-densità tal-kurrent.

Ġeneralment, ir-reżistenza interna DC tal-batterija hija ugwali għas-somma tar-reżistenza interna tal-polarizzazzjoni u r-reżistenza interna ohmika. Il-kejl tar-reżistenza interna DC huwa ta 'sinifikat kbir. Hemm ħafna fatturi li jaffettwaw ir-reżistenza interna tal-polarizzazzjoni, bħal rata ta 'ċarġ u ħruġ, temperatura ambjentali, stat SOC, konċentrazzjoni ta' elettroliti eċċ. Hawn hu eżempju ta 'influwenza tat-temperatura fuq ir-reżistenza interna tal-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju. Dawk li għandhom bżonn letteratura rilevanti jistgħu jiktbu privatament lil FIRSTEK, kif muri fil-figura hawn taħt:

Metodi attwali tal-kejl tar-reżistenza interna tal-batterija użati fl-industrija

Fl-applikazzjonijiet tal-industrija, il-kejl preċiż tar-reżistenza interna tal-batterija jitwettaq minn tagħmir speċjali. Fil-preżent, il-metodi tal-kejl tar-reżistenza interna tal-batterija użati fl-industrija jinkludu prinċipalment it-tnejn li ġejjin:

1. Metodu ta 'kejl tar-reżistenza interna tad-disċarġ DC

Skond il-formula fiżika R=U / I, it-tagħmir tat-test iġiegħel lill-batterija tgħaddi kurrent DC kostanti kbir f'perjodu qasir ta 'żmien (ġeneralment 2 sa 3 sekondi) (bħalissa ġeneralment jintuża kurrent kbir ta' 40A sa 80A) , u l-batterija titkejjel f'dan il-ħin Il-vultaġġ fiż-żewġt itruf, u kkalkula r-reżistenza interna tal-batterija kurrenti skond il-formula.

L-eżattezza ta 'dan il-metodu ta' kejl hija relattivament għolja. B'kontroll xieraq, l-iżball tal-eżattezza tal-kejl jista 'jiġi kkontrollat ​​fi 0.1%. Iżda dan il-metodu għandu nuqqasijiet ovvji:

(1) Batteriji jew akkumulaturi ta 'kapaċità kbira biss jistgħu jiġu mkejla, u batteriji ta' kapaċità żgħira ma jistgħux jgħabbu kurrent kbir ta '40A sa 80A fi żmien 2 sa 3 sekondi;

(2) Meta l-batterija tgħaddi kurrent kbir, l-elettrodi ġewwa l-batterija jkunu polarizzati, u jirriżultaw f'reżistenza interna polarizzata. Għalhekk, il-ħin tal-kejl għandu jkun qasir ħafna, inkella r-reżistenza interna mkejla għandha żball kbir;

(3) Il-kurrent kbir li jgħaddi mill-batterija jagħmel ħsara lill-elettrodi interni tal-batterija.

2. Metodu ta 'kejl tar-reżistenza interna tal-waqgħa tal-pressjoni AC

Minħabba li l-batterija hija attwalment ekwivalenti għal reżistenza attiva, aħna napplikaw frekwenza fissa u kurrent fiss għall-batterija (bħalissa frekwenza ta ’1kHz u kurrent żgħir ta’ 50mA ġeneralment jintużaw), u allura l-vultaġġ jittieħed kampjun, jiġi rettifikat, iffiltrat, eċċ. Imbagħad ikkalkula r-reżistenza interna tal-batterija permezz taċ-ċirkwit operattiv tal-amplifikatur. Il-ħin tal-kejl tal-batterija tal-metodu tal-kejl tar-reżistenza interna tal-waqgħa tal-vultaġġ AC huwa estremament qasir, ġeneralment madwar 100 millisekonda.

L-eżattezza ta 'dan il-metodu ta' kejl hija wkoll tajba, u l-iżball ta 'eżattezza tal-kejl ġeneralment huwa bejn 1% u 2%.

Il-vantaġġi u l-iżvantaġġi ta 'dan il-metodu:

(1) Kważi l-batteriji kollha jistgħu jitkejlu bl-użu tal-metodu tal-kejl tar-reżistenza interna tal-waqgħa tal-vultaġġ AC, inklużi batteriji ta 'kapaċità żgħira. Dan il-metodu ġeneralment jintuża biex titkejjel ir-reżistenza interna taċ-ċelloli tal-batterija tal-laptop.

(2) L-eżattezza tal-kejl tal-metodu tal-kejl tal-waqgħa tal-vultaġġ AC x'aktarx tkun affettwata mill-kurrent immewweġ, u hemm ukoll il-possibbiltà ta 'interferenza tal-kurrent armoniku. Dan huwa test għall-kapaċità kontra l-interferenza fiċ-ċirkwit tal-istrument tal-kejl

(3) Dan il-metodu ma jikkawżax ħafna ħsara lill-batterija nnifisha.

(4) L-eżattezza tal-kejl tal-metodu tal-kejl tal-waqgħa tal-vultaġġ AC mhix tajba daqs il-metodu tal-kejl tar-reżistenza interna tad-disċarġ DC.