锂电池内阻
2019-12-02
电阻(resistance)
电阻表示一个电路元件对电流传递的阻碍程度的大小。单位是欧姆。
锂电池内阻的组成
锂电池的内阻和欧姆电阻(IR)一样,活化极化和浓差极化都可以理解成电池内阻的组成因素,也就是活化阻抗和浓差阻抗。活化极化和浓差极化的大小需要建立复杂的数学模型加以计算。
内部阻抗由以下几部分组成
1,离子电阻:
隔膜内部的电解液
电解液电导率,隔膜面积、厚度、孔隙率、曲折系数(Gurley)
正极内部的电解液
电解液电导率,正极厚度、厚度、孔隙率、曲折系数
负极内部的电解液
电解液电导率,正极厚度、厚度、孔隙率、曲折系数
2,电子电阻
两个电极的活性物质:电极电导率、厚度、面积
集流体(铜箔和铝箔)集流体厚度、宽度、长度,极耳数量、位置
引线(极耳、极柱、内部导电连接元件):外形尺寸、电导率
3,活性物质与集流体的接触电阻
正极物质与铝箔
负极物质与铜箔
极化(polarization)
电池在充放电过程中是存在极化的,通常可将锂离子电池极化分为欧姆极化、电化学极化和浓差极化三类。几类极化各自的响应速度也不一样。影响极化程度的因素很多,但一般情况下充放电电流密度越大,极化也就越大。
那么极化是怎么来的呢?
电池放电时所有这些能量都不能完全转化为电能,电化学反应总是伴随着能量的损失,这些能量损失包括:1)活化极化--它引起电极表面的电化学反应 2)浓差极化--它是由于电极表面和体相中反应物和产物浓度的不同而产生的,是物质传递的结果。极化的存在消耗了部分能量,并以热的形式放出。
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