锂离子电池内阻重要由哪几部分组成

2021-01-27      1250 次浏览

☆离子电阻


①隔膜内部的电解液


影响因素:电解液电导率,隔膜面积、厚度、孔隙率、曲折系数(Gurley)


②正极内部的电解液


影响因素:电解液电导率,正极厚度、厚度、孔隙率、曲折系数


③负极内部的电解液


影响因素:电解液电导率,正极厚度、厚度、孔隙率、曲折系数


☆电子电阻


①两个电极的活性物质


影响因素:电极电导率、厚度、面积


②集流体(铜箔和铝箔)


影响因素:集流体厚度、宽度、长度,极耳数量、位置


③引线(极耳、极柱、内部导电连接元件)


影响因素:外形尺寸、电导率


☆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


电池的电化学抗阻


把电极做一个等效电路图,重要有欧姆阻抗Rb,双电层电容Cd、电化学反应阻抗Rct以及扩散电阻Rw组成。一般来讲,在锂离子的嵌入和脱出循环过程中,Rb值变化一般不大,而Cd和Rct的变化却较为明显。


电池阻抗重要体现为电化学反应阻抗,而欧姆阻抗相对较小。随着温度的下降,电池阻抗逐渐上升,且下降至0C以后,阻抗速度增大,阴极阻抗呈类似的趋势,从数值上来看,电池的阻抗重要来源于阴极阻抗的贡献。


其实在电池的整个循环过程中,阴极的阻抗占据整个电池阻抗的重要部分,只比整体电池的阻抗略小一些,随着充放电循环的进行,阴极阻抗增大,电池的阻抗也随之新增。


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