Kaj vpliva na notranji upor baterije?

Z uporabobaterija za shranjevanje sončne energije, zmogljivost baterije nenehno slabi, kar se kaže predvsem v zmanjšanju zmogljivosti, povečanju notranjega upora in zmanjšanju moči. Zato so dejavniki, ki vplivajo na notranji upor baterije, razloženi v kombinaciji z zasnovo strukture baterije, zmogljivostjo surovin, tehnologijo postopka in pogoji uporabe.



Upornost je upornost toka, ki teče skozi notranjost baterije, ko litijeva baterija deluje. Na splošno je notranji upor litijevih baterij razdeljen na ohmski notranji upor in polarizacijski notranji upor. Ohmski notranji upor je sestavljen iz materiala elektrode, elektrolita, upora diafragme in kontaktnega upora različnih delov. Polarizacijski notranji upor se nanaša na upor, ki ga povzroči polarizacija med elektrokemično reakcijo, vključno z notranjim uporom elektrokemične polarizacije in notranjim uporom koncentracijske polarizacije. Ohmski notranji upor baterije je določen s skupno prevodnostjo baterije, polarizacijski notranji upor baterije pa je določen s koeficientom difuzije trdne faze litijevih ionov v aktivnem materialu elektrode.


Notranji upor je v glavnem razdeljen na tri dele, eden je ionska impedanca, drugi je elektronska impedanca in tretji je kontaktna impedanca. Upamo, da manjši ko je notranji upor litijeve baterije, manjši je notranji upor, zato moramo sprejeti posebne ukrepe za zmanjšanje ohmičnega notranjega upora za te tri elemente.

01 Ionska impedanca
Ionska impedanca litijeve baterije se nanaša na odpornost litijevih ionov za prenos znotraj baterije. Hitrost migracije litijevega iona in hitrost prevajanja elektronov igrata enako pomembno vlogo pri litijevih baterijah, na ionsko impedanco pa vplivajo predvsem materiali pozitivnih in negativnih elektrod, separatorji in elektroliti. Če želite zmanjšati ionsko impedanco, morate narediti naslednje:



Zagotovite, da imajo pozitivni in negativni materiali ter elektrolit dobro omočljivost



Pri načrtovanju droga je treba izbrati ustrezno gostoto zbijanja. Če je gostota stiskanja prevelika, se elektrolit ne bo zlahka infiltriral, kar bo povečalo ionsko impedanco. Za negativni pol, če je film SEI, ki nastane na površini aktivnega materiala med prvim polnjenjem in praznjenjem, predebel, se bo povečala tudi ionska impedanca, zato je treba prilagoditi proces nastajanja baterije, da se to reši problem.



Učinek elektrolita


Elektrolit mora imeti ustrezno koncentracijo, viskoznost in prevodnost. Če je viskoznost elektrolita previsoka, ni ugodno za infiltracijo med elektrolitom ter pozitivnimi in negativnimi aktivnimi snovmi. Hkrati elektrolit potrebuje nižjo koncentracijo in če je koncentracija previsoka, tudi ni ugodna za njegov pretok in infiltracijo. Prevodnost elektrolita je najpomembnejši dejavnik, ki vpliva na ionsko impedanco, ki določa migracijo ionov.



Vpliv diafragme na ionsko impedanco


Glavni dejavniki, ki vplivajo na ionsko impedanco diafragme, so: porazdelitev elektrolita v diafragmi, površina diafragme, debelina, velikost por, poroznost in koeficient zavitosti. Pri keramičnih diafragmah je treba tudi preprečiti, da keramični delci zamašijo pore diafragme, kar ni ugodno za prehod ionov. Pri zagotavljanju, da elektrolit popolnoma prodre v diafragmo, v njej ne sme ostati ostankov elektrolita, ki zmanjšuje učinkovitost uporabe elektrolita.

02 Elektronska impedanca
Obstaja veliko vplivnih dejavnikov elektronske impedance, ki jih je mogoče izboljšati z vidika materialov in procesov.


Pozitivne in negativne plošče

Glavni dejavniki, ki vplivajo na elektronsko impedanco pozitivne in negativne plošče, so: stik med aktivnim materialom in odjemnikom toka, dejavniki samega aktivnega materiala in parametri plošče. Aktivni material mora biti popolnoma v stiku s površino tokovnega zbiralnika, kar je mogoče upoštevati na podlagi bakrene folije tokovnega zbiralnika, substrata iz aluminijaste folije in lepljivosti paste pozitivne in negativne elektrode. Poroznost samega aktivnega materiala, stranski produkti na površini delcev in neenakomerno mešanje s prevodnim sredstvom bodo povzročili spremembe elektronske impedance. Parametri plošče, kot je gostota aktivnega materiala, so premajhni, reža med delci je velika, kar ni ugodno za prevajanje elektronov.



diafragma

Glavni dejavniki, ki vplivajo na elektronsko impedanco membrane, so: debelina membrane, poroznost in stranski produkti med postopkom polnjenja in praznjenja. Prva dva sta lahko razumljiva. Po razstavitvi baterijske celice se pogosto ugotovi, da je na diafragmo pritrjena debela plast rjavega materiala, vključno z grafitno negativno elektrodo in stranskimi produkti njene reakcije, zaradi česar se pore membrane zamašijo in skrajšajo življenjsko dobo baterije. .

Substrat tokovnega kolektorja

Material, debelina, širina in stopnja stika odjemnika toka z jezički vplivajo na električno impedanco. Tokovni zbiralnik mora izbrati neoksidiran in pasiviran substrat, sicer bo to vplivalo na impedanco. Slabo varjenje med bakreno in aluminijasto folijo ter jezički bo vplivalo tudi na elektronsko impedanco.

03 kontaktni upor

Kontaktni upor nastane med stikom med bakreno in aluminijasto folijo ter aktivnim materialom, pri čemer se je treba osredotočiti na oprijemljivost paste pozitivne in negativne elektrode.

#VTC Power Co., Ltd #odpornost litij-ionske baterije za shranjevanje energije #impedanca baterije #elektronska impedanca baterije #življenjska doba baterije #