Runāt par iekšējo pretestību litija akumulatoru ar teoriju un ražošanu

Iekšējā pretestība ir litija akumulatora pretestība, kad strāva plūst caur akumulatoru. Saskaņā ar testēšanas metodi to var iedalīt maiņstrāvas iekšējā pretestībā un līdzstrāvas iekšējā pretestībā. Akumulatora iekšējā izturība ir svarīgs parametrs, lai noteiktu litija jonu bateriju kvalitāti. Akumulatora lielā iekšējā pretestība radīs lielu daudzumu Džoula karstuma un izraisīs akumulatora temperatūras paaugstināšanos, kā rezultātā samazinās akumulatora izlādes darba spriegums, saīsinās izlādes laiks un ietekmēs akumulatora veiktspēju un kalpošanas laiku. Izraisīt nopietnu ietekmi. Iekšējā pretestība ir arī svarīgs parametrs testā, lai pārbaudītu litija bateriju elektroķīmisko veiktspēju. Apvienot materiālus un procesus litija baterijas dalīties ar jums faktorus, kas ietekmē iekšējo pretestību litija baterijas.

Parasti, akumulatoru iekšējā pretestība ir sadalīta ohmic iekšējo pretestību un polarizācijas iekšējo pretestību. Ohmiskā iekšējā pretestība sastāv no elektrodu materiāla, elektrolītu, diafragmas pretestības un dažādu detaļu kontaktizturības. Polarizācijas iekšējā pretestība attiecas uz pretestību, ko izraisa polarizācija elektroķīmiskās reakcijas laikā, ieskaitot elektroķīmisko polarizācijas iekšējo pretestību un koncentrācijas polarizācijas iekšējo pretestību. Akumulatora ohmisko iekšējo pretestību nosaka akumulatora kopējā vadītspēja, un akumulatora polarizācijas iekšējo pretestību nosaka litija jonu cietās fāzes difūzijas koeficients elektrodā aktīvajā materiālā.

ohmic pretestība

Ohomisma pretestība ir galvenokārt sadalīta trīs daļās, viena ir jonu pretestība, otra ir elektroniskā pretestība, un trešā ir kontaktizturība. Mēs ceram, ka litija akumulatora iekšējā pretestība ir pēc iespējas mazāka, tāpēc mums ir jāveic īpaši pasākumi, lai samazinātu šo trīs priekšmetuomis iekšējo pretestību.

1. Jonu pretestība

Litija bateriju jonu pretestība attiecas uz litija jonu pretestību akumulatorā. Litija akumulatorā litija jonu migrācijas ātrumam un elektronu vadīšanas ātrumam ir vienlīdz svarīga nozīme, un jonu pretestību galvenokārt ietekmē pozitīvie un negatīvie elektrodu materiāli, atdalītājs un elektrolīts. Lai samazinātu jonu impedance, jums ir nepieciešams veikt šādas darbības:

(1) Pārliecinieties, ka pozitīvajiem un negatīvajiem materiāliem un elektrolītam ir laba mitrināmība.

Ir nepieciešams izvēlēties piemērotu blīvēšanas blīvumu, izstrādājot pole gabalu. Ja blīvēšanas blīvums ir pārāk liels, elektrolīts nav viegli iefiltrēties, kas palielinās jonu pretestību. Par negatīvo pole gabals, ja SEI plēve veidojas uz virsmas aktīvā materiāla pirmās uzlādes un izlādes laikā ir pārāk bieza, tas arī palielinās jonu pretestību. Šajā laikā, ir nepieciešams pielāgot akumulatora veidošanās procesu, lai to atrisinātu.

(2)Elektrolītu ietekme

Elektrolītam jābūt ar atbilstošu koncentrāciju, viskozitāti un vadītspēju. Ja elektrolītu viskozitāte ir pārāk augsta, tā neveicina infiltrāciju starp pozitīvajiem un negatīvajiem aktīvajiem materiāliem. Tajā pašā laikā, elektrolītu arī ir zema koncentrācija, pārāk augsta koncentrācija arī neveicina tās plūsmu un infiltrāciju. Elektrolītu vadītspēja ir vissvarīgākais faktors, kas ietekmē jonu pretestību, kas nosaka jonu migrāciju.

(3)Diafragmas ietekme uz jonu pretestību

Galvenie ietekmējošie faktori diafragmas uz jonu pretestības ir: elektrolītu sadalījums diafragmā, diafragmas laukums, biezums, poru izmērs, porainība un tortuosity koeficients. Keramikas diafragmām ir arī jānovērš keramikas daļiņu bloķēšana diafragmas porām, kas neveicina jonu pāreju. Nodrošinot, ka elektrolīts ir pilnībā iefiltrēties diafragmā, nevajadzētu būt lieko elektrolītu paliek tajā, kas samazina izmantošanas efektivitāti elektrolīta.

2. Elektroniskā pretestība

Ir daudzi ietekmē faktori elektronisko impedance, ko var uzlabot no aspektiem, piemēram, materiāliem un procesiem.

(1)Pozitīvas un negatīvas stabu plāksnes

Galvenie faktori, kas ietekmē pozitīvo un negatīvo plākšņu elektronisko pretestību, ir šādi: kontakts starp aktīvo materiālu un strāvas kolektoru, paša aktīvā materiāla faktori un plāksnes parametri. Aktīvajam materiālam pilnībā jāsazinās ar pašreizējo kolektora virsmu, ko var apsvērt no pašreizējās kolektora vara folijas, alumīnija folijas bāzes materiāla un pozitīvo un negatīvo elektrodu pastas saķeri. Paša dzīvā materiāla porainība, blakusprodukti uz daļiņu virsmas un nevienmērīga sajaukšana ar vadītspējīgo aģentu var izraisīt izmaiņas elektroniskajā impedātībā. Polārās plāksnes parametri, piemēram, dzīvās vielas blīvums ir pārāk mazs, plaisa starp daļiņām ir pārāk liela, kas neveicina elektronu vadošu darbību.

(2) Diafragma

Galvenie faktori, kas ietekmē diafragmas elektronisko pretestību, ir: diafragmas biezums, porainība un blakusprodukti lādiņu un izlādes procesā. Pirmie divi ir viegli saprast. Pēc tam, kad akumulators ir izjaukts, uz separatora bieži atrodas biezs brūna materiāla slānis, ieskaitot grafīta negatīvo elektrodu un tā reakcijas blakusproduktus, kas bloķēs separatora caurumu un samazinās akumulatora darbības laiku.

(3) Pašreizējais kolektora substrāts

Materiāls, biezums, platums strāvas kolektora un kontakta pakāpe ar cilnēm visi ietekmē elektronisko pretestību. Pašreizējais savācējs ir jāizvēlas substrāts, kas nav oksidēts un pasidāts, pretējā gadījumā tas ietekmēs pretestību. Poor metināšana starp vara un alumīnija foliju un cilnēm ietekmēs arī elektronisko pretestību.

3. Noturība pret saskari

Kontakta pretestība veidojas starp saskari starp vara un alumīnija foliju un aktīvo materiālu, un ir nepieciešams pievērst uzmanību pozitīvās un negatīvās vircas saķeri.

Polarizēta iekšējā pretestība

Kad strāva iet caur elektrodiem, parādība, ka elektrods potenciāls atšķiras no līdzsvara elektrodu potenciālu sauc elektrodu polarizāciju. Polarizācija ietveromikas polarizāciju, elektroķīmisko polarizāciju un koncentrācijas polarizāciju, kā parādīts 1. attēlā. Polarizācijas pretestība attiecas uz iekšējo pretestību, ko izraisa akumulatora pozitīvo un negatīvo elektrodu polarizācija elektroķīmiskās reakcijas laikā. Tas var atspoguļot iekšējo konsekvenci akumulatoru, bet tas nav piemērots ražošanai, jo ietekme darbības un metodi. Iekšējā polarizācijas pretestība nav nemainīga, un tā mainās ar laiku uzlādes un izlādēšanas procesa laikā. Tas ir tāpēc, ka sastāvs aktīvā materiāla, koncentrācija elektrolītu un temperatūra pastāvīgi mainās. Ohmic iekšējā pretestība paklausa Ohm likumu, un polarizācijas iekšējā pretestība palielinās līdz ar pašreizējā blīvuma pieaugumu, bet tā nav lineāra attiecība. Tas bieži palielinās lineāri, kā logaritms no pašreizējā blīvuma palielinās.

Vispārīgi runājot, līdzstrāvas iekšējā pretestība akumulatora ir vienāda ar summu polarizācijas iekšējo pretestību un ohmic iekšējo pretestību. Līdzstrāvas iekšējas pretestības mērīšanai ir liela nozīme. Ir daudzi faktori, kas ietekmē iekšējo pretestību polarizācijas, piemēram, uzlādes un izlādes ātrumu, apkārtējās vides temperatūru, SOC stāvokli, elektrolītu koncentrācija un tā tālāk. Šeit ir temperatūras ietekmes piemērs litija dzelzs fosfāta bateriju iekšējai pretestībai. Tie, kam nepieciešama attiecīgā literatūra var privāti rakstīt FIRSTEK, kā parādīts attēlā:

Nozarē izmantotās pašreizējās akumulatora iekšējās pretestības mērīšanas metodes

Pielietojumos akumulatora iekšējās pretestības precīza mērīšana tiek veikta ar speciālām iekārtām. Pašlaik nozarē izmantotās akumulatora iekšējās pretestības mērīšanas metodes galvenokārt ietver šādus divus:

1. Līdzstrāvas izlādes iekšējās pretestības mērīšanas metode

Saskaņā ar fizisko formulu R=U/I, testa iekārta liek baterijai nelielā laika periodā (parasti 2 līdz 3 sekundēs) nodot lielu nemainīgu līdzstrāvu (parasti izmanto lielu strāvu no 40A līdz 80A), un akumulatoru pašlaik mēra Spriegums abos galos un aprēķina pašreizējo akumulatora iekšējo pretestību saskaņā ar formulu.

Šīs mērīšanas metodes precizitāte ir salīdzinoši augsta. Ar pareizu kontroli mērījumu precizitātes kļūdu var kontrolēt 0,1% robežās. Bet šī metode ir acīmredzamas nepilnības:

(1) Var mērīt tikai lielas ietilpības baterijas vai akumulatorus, un mazas ietilpības baterijas nevar ielādēt lielu strāvu no 40A līdz 80A 2 līdz 3 sekunžu laikā;

(2) Kad akumulators iet lielu strāvu, elektrodi iekšpusē akumulatoru tiks polarizēti, kā rezultātā polarizētu iekšējo pretestību. Tāpēc mērīšanas laikam jābūt ļoti īsam, pretējā gadījumā izmērītai iekšējai pretestībai ir liela kļūda;

(3) Lielā strāva, kas plūst caur akumulatoru, bojās akumulatora iekšējos elektrodus.

2. AC spiediena kritums iekšējās pretestības mērīšanas metode

Tā kā akumulators faktiski ir līdzvērtīgs aktīvam rezistoram, mēs akumulatoram piemērojam fiksētu frekvenci un fiksētu strāvu (pašlaik parasti tiek izmantota 1kHz frekvence un 50mA maza strāva), un pēc tam spriegumu ņem paraugus, to salabo, filtrē utt. Tad aprēķina iekšējo pretestību akumulatoru caur darbības pastiprinātājs ķēdē. Maiņstrāvas sprieguma kritumu iekšējās pretestības mērīšanas metodes akumulatora mērīšanas laiks ir ļoti īss, parasti aptuveni 100 milisekundes.

Šīs mērīšanas metodes precizitāte arī ir laba, un mērījumu precizitātes kļūda parasti ir starp 1% un 2%.

Priekšrocības un trūkumi šo metodi:

(1) Gandrīz visas baterijas var izmērīt, izmantojot maiņstrāvas sprieguma krituma iekšējās pretestības mērīšanas metodi, tostarp mazas ietilpības baterijas. Šī metode parasti tiek izmantota, lai izmērītu klēpjdatora akumulatora elementu iekšējo pretestību.

(2) Maiņstrāvas sprieguma kritumu mērīšanas metodes mērījumu precizitāti var ietekmēt pulsēšanas strāva, un pastāv arī harmonisku strāvas traucējumu iespēja. Šis ir tests prettraucējumu spējai mērinstrumentu ķēdē

(3) Šī metode neizraisīs lielus akumulatora bojājumus.

(4) Maiņstrāvas sprieguma mijas mērīšanas metodes mērījumu precizitāte nav tik laba kā līdzstrāvas izlādes iekšējās pretestības mērīšanas metode.