Apa faktor yang mempengaruhi resistansi internal baterai?

Dengan penggunaanbaterai penyimpan energi surya, kinerja baterai terus melemah, yang terutama terlihat pada pelemahan kapasitas, peningkatan resistansi internal, dan penurunan daya. Oleh karena itu, faktor-faktor yang mempengaruhi resistansi internal baterai diuraikan bersama dengan desain struktur baterai, kinerja bahan baku, teknologi proses, dan kondisi penggunaan.



Resistansi adalah hambatan arus yang mengalir melalui bagian dalam baterai saat baterai lithium bekerja. Secara umum, resistansi internal baterai litium dibagi menjadi resistansi internal ohmik dan resistansi internal polarisasi. Resistansi internal ohmik terdiri dari bahan elektroda, elektrolit, resistansi diafragma dan resistansi kontak dari berbagai bagian. Resistansi internal polarisasi mengacu pada resistensi yang disebabkan oleh polarisasi selama reaksi elektrokimia, termasuk resistansi internal polarisasi elektrokimia dan resistansi internal polarisasi konsentrasi. Resistansi internal ohmik baterai ditentukan oleh konduktivitas total baterai, dan resistansi internal polarisasi baterai ditentukan oleh koefisien difusi fase padat ion litium dalam bahan aktif elektroda.


Resistansi internal terutama dibagi menjadi tiga bagian, satu adalah impedansi ionik, yang lainnya adalah impedansi elektronik, dan yang ketiga adalah impedansi kontak. Kami berharap semakin kecil resistansi internal baterai lithium, semakin kecil resistansi internalnya, sehingga kami perlu mengambil tindakan khusus untuk mengurangi resistansi internal ohmik untuk ketiga item tersebut.

01 Impedansi ionik
Impedansi ion baterai litium mengacu pada ketahanan ion litium untuk berpindah ke dalam baterai. Kecepatan migrasi ion litium dan kecepatan konduksi elektron memainkan peran yang sama pentingnya dalam baterai litium, dan impedansi ionik terutama dipengaruhi oleh bahan elektroda positif dan negatif, pemisah, dan elektrolit. Untuk mengurangi impedansi ionik, Anda perlu melakukan hal berikut:



Pastikan bahan dan elektrolit positif dan negatif memiliki keterbasahan yang baik



Dalam desain potongan tiang, perlu untuk memilih kepadatan pemadatan yang sesuai. Jika kepadatan pemadatan terlalu besar, elektrolit tidak akan mudah terinfiltrasi, yang akan meningkatkan impedansi ionik. Untuk potongan kutub negatif, jika film SEI yang terbentuk pada permukaan bahan aktif selama pengisian dan pengosongan pertama terlalu tebal, maka impedansi ionik juga akan meningkat, dan proses pembentukan baterai perlu disesuaikan untuk mengatasi hal ini. masalah.



Pengaruh elektrolit


Elektrolit harus memiliki konsentrasi, viskositas, dan konduktivitas yang sesuai. Viskositas elektrolit yang terlalu tinggi tidak kondusif bagi infiltrasi antara elektrolit dan bahan aktif positif dan negatif. Pada saat yang sama, elektrolit juga membutuhkan konsentrasi yang lebih rendah, dan jika konsentrasinya terlalu tinggi juga tidak kondusif bagi aliran dan infiltrasinya. Konduktivitas elektrolit merupakan faktor terpenting yang mempengaruhi impedansi ionik, yang menentukan migrasi ion.



Pengaruh diafragma pada impedansi ionik


Faktor utama yang mempengaruhi impedansi ionik diafragma adalah: distribusi elektrolit dalam diafragma, luas diafragma, ketebalan, ukuran pori, porositas dan koefisien tortuositas. Untuk diafragma keramik, partikel keramik juga perlu dicegah agar tidak menghalangi pori-pori diafragma, yang tidak kondusif bagi lewatnya ion. Sambil memastikan bahwa elektrolit meresap sepenuhnya ke dalam diafragma, tidak boleh ada sisa elektrolit yang tersisa di dalamnya, yang akan mengurangi efisiensi penggunaan elektrolit.

02 Impedansi elektronik
Ada banyak faktor yang mempengaruhi impedansi elektronik, yang dapat ditingkatkan dari aspek material dan proses.


Pelat positif dan negatif

Faktor utama yang mempengaruhi impedansi elektronik pelat positif dan negatif adalah: kontak antara bahan aktif dan pengumpul arus, faktor bahan aktif itu sendiri, dan parameter pelat. Bahan aktif harus bersentuhan penuh dengan permukaan pengumpul arus, yang dapat dilihat dari foil tembaga pengumpul arus, substrat aluminium foil, dan daya rekat pasta elektroda positif dan negatif. Porositas bahan aktif itu sendiri, produk sampingan pada permukaan partikel, dan pencampuran yang tidak merata dengan bahan konduktif semuanya akan menyebabkan perubahan impedansi elektronik. Parameter pelat seperti densitas bahan aktif terlalu kecil, celah partikel besar, sehingga tidak kondusif bagi konduksi elektron.



diafragma

Faktor utama yang mempengaruhi impedansi elektronik diafragma adalah: ketebalan diafragma, porositas dan produk sampingan selama proses pengisian dan pengosongan. Dua yang pertama mudah dimengerti. Setelah sel baterai dibongkar, sering ditemukan lapisan tebal bahan berwarna coklat yang menempel pada diafragma, termasuk elektroda negatif grafit dan produk samping reaksinya, yang akan menyebabkan pori-pori diafragma tersumbat dan mengurangi masa pakai baterai. .

Substrat kolektor saat ini

Bahan, ketebalan, lebar dan derajat kontak pengumpul arus dengan tab semuanya mempengaruhi impedansi listrik. Kolektor arus harus memilih substrat yang tidak teroksidasi dan dipasivasi, jika tidak maka akan mempengaruhi impedansi. Pengelasan yang buruk antara tembaga dan aluminium foil serta tab juga akan mempengaruhi impedansi elektronik.

03 resistensi kontak

Resistansi kontak terbentuk antara kontak antara tembaga dan aluminium foil dan bahan aktif, dan perlu diperhatikan daya rekat pasta elektroda positif dan negatif.

#VTC Power Co., Ltd #ketahanan baterai penyimpan energi ion litium #impedansi baterai #impedansi elektronik baterai #masa pakai baterai #