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鋰電池內阻

文章來源:PNAS普納斯能源官網 人氣:3892 發表時間:2019-12-02 16:40:23
電阻(resistance) 電阻表示一個電路元件對電流傳遞的阻礙程度的大小。單位是歐姆。
此文關鍵字:

電阻(resistance)

電阻表示一個電路元件對電流傳遞的阻礙程度的大小。單位是歐姆。

 

鋰電池內阻的組成

鋰電池的內阻和歐姆電阻(IR)一樣,活化極化和濃差極化都可以理解成電池內阻的組成因素,也就是活化阻抗和濃差阻抗。活化極化和濃差極化的大小需要建立復雜的數學模型加以計算。

 

內部阻抗由以下幾部分組成

1,離子電阻:

隔膜內部的電解液

電解液電導率,隔膜面積、厚度、孔隙率、曲折系數(Gurley)

正極內部的電解液

電解液電導率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數

負極內部的電解液

電解液電導率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數

 

2,電子電阻

兩個電極的活性物質:電極電導率、厚度、面積

集流體(銅箔和鋁箔)集流體厚度、寬度、長度,極耳數量、位置

引線(極耳、極柱、內部導電連接元件):外形尺寸、電導率

 

3,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

 

極化(polarization)

電池在充放電過程中是存在極化的,通常可將鋰離子電池極化分為歐姆極化、電化學極化和濃差極化三類。幾類極化各自的響應速度也不一樣。影響極化程度的因素很多,但一般情況下充放電電流密度越大,極化也就越大。

 

那么極化是怎么來的呢?

電池放電時所有這些能量都不能完全轉化為電能,電化學反應總是伴隨著能量的損失,這些能量損失包括:1)活化極化--它引起電極表面的電化學反應 2)濃差極化--它是由于電極表面和體相中反應物和產物濃度的不同而產生的,是物質傳遞的結果。極化的存在消耗了部分能量,并以熱的形式放出。

 

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