چه عاملی بر مقاومت داخلی باتری تأثیر می گذارد؟

با استفاده ازباتری ذخیره انرژی خورشیدی، عملکرد باتری به طور مداوم ضعیف می شود که عمدتاً در تضعیف ظرفیت ، افزایش مقاومت داخلی و کاهش قدرت ظاهر می شود. بنابراین، عوامل موثر بر مقاومت داخلی باتری در ترکیب با طراحی ساختار باتری، عملکرد مواد خام، فناوری فرآیند و شرایط استفاده توضیح داده می‌شوند.



مقاومت به مقاومتی گفته می شود که جریان از داخل باتری در هنگام کار باتری لیتیومی عبور می کند. به طور کلی، مقاومت داخلی باتری های لیتیومی به مقاومت داخلی اهمی و مقاومت داخلی قطبی تقسیم می شود. مقاومت داخلی اهمی از مواد الکترود، الکترولیت، مقاومت دیافراگم و مقاومت تماس قطعات مختلف تشکیل شده است. مقاومت داخلی پلاریزاسیون به مقاومت ناشی از پلاریزاسیون در طی واکنش الکتروشیمیایی، از جمله مقاومت داخلی قطبش الکتروشیمیایی و مقاومت داخلی قطبش غلظت اشاره دارد. مقاومت داخلی اهمی باتری توسط رسانایی کل باتری تعیین می شود و مقاومت داخلی قطبش باتری توسط ضریب انتشار فاز جامد یون های لیتیوم در ماده فعال الکترود تعیین می شود.


مقاومت داخلی عمدتا به سه قسمت تقسیم می شود، یکی امپدانس یونی، دیگری امپدانس الکترونیکی و سوم امپدانس تماسی است. امیدواریم هرچه مقاومت داخلی باتری لیتیومی کمتر باشد، مقاومت داخلی آن کمتر است، بنابراین باید اقدامات خاصی برای کاهش مقاومت داخلی اهمی برای این سه مورد انجام دهیم.

01 امپدانس یونی
امپدانس یون باتری لیتیوم به مقاومت یون های لیتیوم در انتقال درون باتری اشاره دارد. سرعت مهاجرت یون لیتیوم و سرعت هدایت الکترون به همان اندازه در باتری های لیتیومی نقش مهمی دارند و امپدانس یونی عمدتاً تحت تأثیر مواد الکترود مثبت و منفی، جداکننده ها و الکترولیت ها قرار می گیرد. برای کاهش امپدانس یونی، باید موارد زیر را انجام دهید:



اطمینان حاصل کنید که مواد مثبت و منفی و الکترولیت ترشوندگی خوبی دارند



در طراحی قطعه قطب باید تراکم تراکم مناسب انتخاب شود. اگر چگالی تراکم خیلی زیاد باشد، الکترولیت به راحتی نفوذ نمی کند که باعث افزایش امپدانس یونی می شود. برای قطعه قطب منفی، اگر فیلم SEI تشکیل شده بر روی سطح ماده فعال در اولین بار شارژ و تخلیه بیش از حد ضخیم باشد، امپدانس یونی نیز افزایش می‌یابد و فرآیند تشکیل باتری برای حل این مشکل نیاز به تنظیم دارد. مسئله.



اثر الکترولیت


الکترولیت باید غلظت، ویسکوزیته و هدایت مناسبی داشته باشد. هنگامی که ویسکوزیته الکترولیت بیش از حد بالا باشد، باعث نفوذ بین الکترولیت و مواد فعال مثبت و منفی نمی شود. در عین حال، الکترولیت نیز به غلظت کمتری نیاز دارد و اگر غلظت آن خیلی زیاد باشد، برای جریان و نفوذ آن نیز مساعد نیست. رسانایی الکترولیت مهمترین عامل مؤثر بر امپدانس یونی است که مهاجرت یونها را تعیین می کند.



تاثیر دیافراگم بر امپدانس یونی


عوامل اصلی موثر بر امپدانس یونی دیافراگم عبارتند از: توزیع الکترولیت در دیافراگم، ناحیه دیافراگم، ضخامت، اندازه منافذ، تخلخل و ضریب پیچ خوردگی. برای دیافراگم های سرامیکی نیز لازم است از مسدود شدن منافذ دیافراگم توسط ذرات سرامیکی جلوگیری شود که برای عبور یون ها مساعد نیست. در حالی که اطمینان حاصل می شود که الکترولیت به طور کامل به دیافراگم نفوذ می کند، نباید الکترولیت باقی مانده در آن باقی بماند، که باعث کاهش کارایی استفاده از الکترولیت می شود.

02 امپدانس الکترونیکی
عوامل تاثیرگذار زیادی در امپدانس الکترونیکی وجود دارد که از جنبه‌های مواد و فرآیندها قابل بهبود هستند.


صفحات مثبت و منفی

عوامل اصلی مؤثر بر امپدانس الکترونیکی صفحات مثبت و منفی عبارتند از: تماس بین ماده فعال و کلکتور جریان، عوامل خود ماده فعال و پارامترهای صفحه. ماده فعال باید به طور کامل با سطح کلکتور فعلی در تماس باشد که می تواند از فویل مس کلکتور فعلی، بستر فویل آلومینیومی و چسبندگی خمیر الکترود مثبت و منفی در نظر گرفته شود. تخلخل خود ماده فعال، محصولات جانبی روی سطح ذرات و اختلاط ناهموار با عامل رسانا، همگی باعث تغییر در امپدانس الکترونیکی می شوند. پارامترهای صفحه مانند چگالی ماده فعال بسیار کوچک هستند، شکاف ذرات بزرگ است، که منجر به هدایت الکترون نمی شود.



دیافراگم

عوامل اصلی موثر بر امپدانس الکترونیکی دیافراگم عبارتند از: ضخامت دیافراگم، تخلخل و محصولات جانبی در طول فرآیند شارژ و دشارژ. درک دو مورد اول آسان است. پس از جداسازی سلول باتری، اغلب مشاهده می شود که یک لایه ضخیم از مواد قهوه ای به دیافراگم متصل شده است، از جمله الکترود منفی گرافیت و محصولات جانبی واکنش آن، که باعث مسدود شدن منافذ دیافراگم و کاهش عمر باتری می شود. .

بستر جمع کننده فعلی

مواد، ضخامت، عرض و درجه تماس کلکتور جریان با زبانه ها همگی بر امپدانس الکتریکی تأثیر می گذارند. کلکتور جریان باید یک بستر غیر اکسید نشده و غیرفعال را انتخاب کند، در غیر این صورت بر امپدانس تأثیر می گذارد. جوشکاری ضعیف بین فویل و زبانه های مس و آلومینیوم نیز بر امپدانس الکترونیکی تأثیر می گذارد.

03 مقاومت تماسی

مقاومت تماس بین تماس فویل مس و آلومینیوم و ماده فعال ایجاد می شود و باید روی چسبندگی خمیر الکترود مثبت و منفی تمرکز کرد.

#VTC Power Co.,Ltd #مقاومت باتری ذخیره انرژی یون لیتیوم #امپدانس باتری #امپدانس الکترونیکی باتری #طول عمر باتری #