為何鋰離子電池有內(nèi)阻?

鋰離子電池的內(nèi)阻、靜態(tài)內(nèi)阻和工作內(nèi)阻往往是不同的。在不同的環(huán)境中，內(nèi)阻也隨著溫度的變化而變化。影響鋰離子電池內(nèi)阻的因素有什么?

1.鋰離子電池操作流程

為何鋰離子電池有內(nèi)阻?

如圖所示，是鋰離子電池充放電過(guò)程的物理模型。藍(lán)色箭頭表示充電，紅色箭頭表示放電。藍(lán)色和綠色的格子結(jié)構(gòu)是正數(shù)據(jù)，黑色的是負(fù)數(shù)據(jù)。目前主流的鋰離子電池，一般按正極數(shù)據(jù)類(lèi)型命名，磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰是正極數(shù)據(jù)類(lèi)型;負(fù)極石墨材料;正極收集流體鋁箔，負(fù)極收集流體銅箔。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

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%

點(diǎn)擊詳情

讓我們以放電為例來(lái)描述鋰離子電池放電的物理過(guò)程。

外部負(fù)載連接后，在電池體外部形成電流路徑。由于正極和負(fù)極之間的電位差，靠近負(fù)極的初級(jí)電子流和外部導(dǎo)線向正極移動(dòng)。負(fù)極周?chē)囯x子的濃度新增。來(lái)自負(fù)極的電子通過(guò)外部電路進(jìn)入正極，與靠近正極的鋰離子結(jié)合，嵌入正極數(shù)據(jù)。正極附近鋰離子的濃度降低。鋰離子的正負(fù)濃度之差。這就完成了電池放電過(guò)程的第一步。

隨著鋰離子從負(fù)極在離子濃度差中的提升，空位出現(xiàn)在負(fù)極附近。負(fù)極數(shù)據(jù)中的鋰離子從負(fù)極分離并進(jìn)入電解液。大量鋰離子從電解液中穿過(guò)隔膜，自我極向正極運(yùn)動(dòng)。與鋰離子一起，電子原本以與鋰離子成鍵的形式存在，通過(guò)外部電路到達(dá)正極。電池根據(jù)負(fù)載的要開(kāi)始放電。

充電是放電的相反過(guò)程。采用相同的挖、移、埋三個(gè)階段。然而，推動(dòng)這一過(guò)程發(fā)展的動(dòng)力來(lái)自充電器，而離子的運(yùn)動(dòng)方向則是從正極到負(fù)極。這里我就不詳細(xì)講了。

2、鋰離子電池內(nèi)阻組成

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)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(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

點(diǎn)擊詳情

了解鋰離子電池的運(yùn)行過(guò)程，進(jìn)而了解其阻塞元素的過(guò)程，進(jìn)而構(gòu)成鋰離子電池的內(nèi)阻。

電池的內(nèi)阻由歐姆電阻和極化電阻組成。在溫度穩(wěn)定的情況下，歐姆電阻是穩(wěn)定不變的，而極化電阻會(huì)隨著影響極化水平的因素而變化。

歐姆電阻重要由電極數(shù)據(jù)、電解液、隔膜電阻和接觸電阻等各部分組成，如收集液與極耳的連接。它與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)和連接方式有關(guān)。

極化電阻是在電流加載時(shí)出現(xiàn)的，是電池中阻止帶電離子到達(dá)目的地的各種趨勢(shì)的總和。極化電阻可分為電化學(xué)極化和濃差極化。當(dāng)電解液中的電化學(xué)反應(yīng)速度不能達(dá)到電子運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，就形成了電化學(xué)極化。當(dāng)鋰離子嵌入正極和負(fù)極數(shù)據(jù)中，并以比鋰離子速度更慢的速度進(jìn)入電極時(shí)，就會(huì)形成濃差極化。

3.鋰離子電池內(nèi)阻的影響因素

由上述過(guò)程可以推導(dǎo)出電池內(nèi)阻的影響因素。

3.1額外的元素

溫度和環(huán)境溫度是各種電阻的重要影響因素，特別是鋰離子電池，因?yàn)闇囟扔绊戨娀瘜W(xué)數(shù)據(jù)的活性，直接決定了電化學(xué)反應(yīng)和離子運(yùn)動(dòng)的速度。