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锂电池内阻

文章来源:PNAS普纳斯能源官网 人气:338 发表时间:2019-12-02 16:40:23
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。
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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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