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鋰離子電池內阻重要由哪幾部分組成

鉅大LARGE  |  點擊量:1271次  |  2021年01月27日  

☆離子電阻


①隔膜內部的電解液


影響因素:電解液電導率,隔膜面積、厚度、孔隙率、曲折系數(Gurley)


②正極內部的電解液


影響因素:電解液電導率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數


③負極內部的電解液


影響因素:電解液電導率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數


☆電子電阻


①兩個電極的活性物質


影響因素:電極電導率、厚度、面積


②集流體(銅箔和鋁箔)


影響因素:集流體厚度、寬度、長度,極耳數量、位置


③引線(極耳、極柱、內部導電連接元件)


影響因素:外形尺寸、電導率


☆活性物質與集流體的接觸電阻


正極物質與鋁箔、負極物質與銅箔


電池的電化學抗阻


把電極做一個等效電路圖,重要有歐姆阻抗Rb,雙電層電容Cd、電化學反應阻抗Rct以及擴散電阻Rw組成。一般來講,在鋰離子的嵌入和脫出循環過程中,Rb值變化一般不大,而Cd和Rct的變化卻較為明顯。


電池阻抗重要體現為電化學反應阻抗,而歐姆阻抗相對較小。隨著溫度的下降,電池阻抗逐漸上升,且下降至0C以后,阻抗速度增大,陰極阻抗呈類似的趨勢,從數值上來看,電池的阻抗重要來源于陰極阻抗的貢獻。


其實在電池的整個循環過程中,陰極的阻抗占據整個電池阻抗的重要部分,只比整體電池的阻抗略小一些,隨著充放電循環的進行,陰極阻抗增大,電池的阻抗也隨之新增。


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