鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1649次 | 2021年03月27日
鋰離子電池內(nèi)阻的影響因素介紹
1.離子阻抗
鋰離子電池離子阻抗是指鋰離子在電池內(nèi)部傳遞所受到的阻力。在鋰離子電池中鋰離子遷移速度和電子傳導(dǎo)速度起著同樣重要的用途,離子阻抗重要受正負(fù)極材料、隔膜以及電解液的影響。想要降低離子阻抗,要做好以下幾點(diǎn):
①保證正負(fù)極材料和電解液具有良好的浸潤性。
在極片設(shè)計(jì)時(shí)要選定合適的壓實(shí)密度,假如壓實(shí)密度過大,電解液不易浸潤,會(huì)提高離子阻抗。關(guān)于負(fù)極極片來說,假如首次充放電時(shí)在活物質(zhì)表面形成的SEI膜過厚,也會(huì)提高離子阻抗,這時(shí)要調(diào)節(jié)電池的化成工藝來解決。
②電解液的影響
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電解液要具有合適的濃度、粘度和電導(dǎo)率。電解液粘度過高時(shí),不利于其與正負(fù)極活物質(zhì)之間的浸潤。同時(shí),電解液也要較低的濃度,濃度過高同樣不利于其流動(dòng)浸潤。電解液的電導(dǎo)率是影響離子阻抗的最重要的因素,其決定著離子的遷移。
③隔膜對離子阻抗的影響
隔膜對離子阻抗的重要影響因素有:隔膜中電解液分布、隔膜面積、厚度、孔隙大小、孔隙率以及曲折系數(shù)等。關(guān)于陶瓷隔膜來說,還要預(yù)防陶瓷顆粒堵塞隔膜孔隙不利于離子通過。在保證電解液充分浸潤隔膜的同時(shí),還不能有余量的電解液殘留其中,降低電解液的使用效率。
2.電子阻抗
電子阻抗的影響因素比較多,可以從材料、工藝等方面進(jìn)行著手改善。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
①正負(fù)極極板
正負(fù)極極板影響電子阻抗的因素重要有:活物質(zhì)與集流體的接觸、活物質(zhì)本身因素、極板參數(shù)等?;钗镔|(zhì)要與集流體面充分接觸,可以從集流體銅箔、鋁箔基材上,正負(fù)極漿料粘接性上考慮。活物質(zhì)本身的孔隙率、顆粒表面副產(chǎn)物、與導(dǎo)電劑混合不均勻等均會(huì)造成電子阻抗變化。極板參數(shù)如活物質(zhì)密度太小時(shí),顆粒間隙大,不利于電子傳導(dǎo)。
②隔膜
隔膜對電子阻抗的影響因素重要有:隔膜厚度、孔隙率以及充放電過程中的副產(chǎn)物。前兩者很容易理解,在電芯拆解之后經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)隔膜上沾著厚厚一層褐色物質(zhì),里面包括石墨負(fù)極及其反應(yīng)副產(chǎn)物,會(huì)造成隔膜孔堵塞,降低電池使用壽命。
③集流體基材
集流體的材質(zhì)、厚度、寬度以及其與極耳的接觸程度均會(huì)影響電子阻抗。集流體要選擇未氧化鈍化的基材,否則會(huì)影響阻抗大小。銅鋁箔與極耳焊接不良也會(huì)影響電子阻抗。
3.接觸阻抗
接觸電阻是在銅鋁箔與活物質(zhì)的接觸間形成的,要重點(diǎn)關(guān)注正負(fù)極漿料的粘接性。
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