Mikä tekijä vaikuttaa akun sisäiseen resistanssiin?

Käytössäaurinkoenergian varastointiakku, akun suorituskyky heikkenee jatkuvasti, mikä ilmenee pääasiassa kapasiteetin heikkenemisenä, sisäisen vastuksen kasvuna ja tehon pienenemisenä. Siksi akun sisäiseen vastukseen vaikuttavia tekijöitä selitetään yhdessä akun rakenteen suunnittelun, raaka-aineiden suorituskyvyn, prosessitekniikan ja käyttöolosuhteiden kanssa.



Resistanssi on vastus, joka virtaa akun sisäosan läpi litiumakun toimiessa. Yleensä litiumakkujen sisäinen vastus jaetaan ohmiseen sisäiseen resistanssiin ja polarisaation sisäiseen resistanssiin. Ohminen sisäinen vastus koostuu elektrodimateriaalista, elektrolyytistä, kalvovastuksesta ja eri osien kosketusresistanssista. Polarisaation sisäinen vastus viittaa polarisaation aiheuttamaan resistanssiin sähkökemiallisen reaktion aikana, mukaan lukien sähkökemiallisen polarisaation sisäinen vastus ja pitoisuuspolarisaation sisäinen vastus. Akun ohminen sisäinen resistanssi määräytyy akun kokonaisjohtavuuden perusteella, ja akun polarisaation sisäinen resistanssi määrää litiumionien kiinteän faasin diffuusiokerroin elektrodin aktiivisessa materiaalissa.


Sisäinen vastus on jaettu pääasiassa kolmeen osaan, joista yksi on ioniimpedanssi, toinen on elektroninen impedanssi ja kolmas on kosketusimpedanssi. Toivomme, että mitä pienempi litiumakun sisäinen vastus on, sitä pienempi on sisäinen vastus, joten meidän on ryhdyttävä erityistoimenpiteisiin näiden kolmen kohteen ohmisen sisäisen vastuksen vähentämiseksi.

01 Ioniimpedanssi
Litiumakun ioniimpedanssi viittaa litiumionien vastustukseen siirtyä akun sisällä. Litiumionien migraationopeudella ja elektronin johtumisnopeudella on yhtä tärkeä rooli litiumakuissa, ja ioniimpedanssiin vaikuttavat pääasiassa positiiviset ja negatiiviset elektrodimateriaalit, erottimet ja elektrolyytit. Ioniimpedanssin vähentämiseksi sinun on tehtävä seuraava:



Varmista, että positiivisilla ja negatiivisilla materiaaleilla ja elektrolyytillä on hyvä kostuvuus



Pylväskappaleen suunnittelussa on tarpeen valita sopiva tiivistystiheys. Jos tiivistystiheys on liian suuri, elektrolyytti ei tunkeudu helposti, mikä lisää ioniimpedanssia. Jos negatiivisen napakappaleen kohdalla aktiivisen materiaalin pinnalle muodostunut SEI-kalvo on liian paksu ensimmäisen latauksen ja purkauksen aikana, myös ioniimpedanssi kasvaa ja akun muodostusprosessia on säädettävä tämän ratkaisemiseksi. ongelma.



Elektrolyytin vaikutus


Elektrolyytin pitoisuuden, viskositeetin ja johtavuuden tulee olla sopiva. Kun elektrolyytin viskositeetti on liian korkea, se ei edistä tunkeutumista elektrolyytin ja positiivisten ja negatiivisten aktiivisten materiaalien välillä. Samalla elektrolyytti tarvitsee myös pienemmän pitoisuuden, ja jos pitoisuus on liian korkea, se ei myöskään edistä sen virtausta ja tunkeutumista. Elektrolyytin johtavuus on tärkein ioniimpedanssiin vaikuttava tekijä, joka määrää ionien kulkeutumisen.



Kalvon vaikutus ioniimpedanssiin


Tärkeimmät kalvon ioniimpedanssiin vaikuttavat tekijät ovat: elektrolyytin jakautuminen kalvossa, kalvon pinta-ala, paksuus, huokoskoko, huokoisuus ja mutkaisuuskerroin. Keraamisten kalvojen kohdalla on myös tarpeen estää keraamisia hiukkasia tukkimasta kalvon huokosia, mikä ei edistä ionien kulkua. Samalla kun varmistetaan, että elektrolyytti tunkeutuu kokonaan kalvoon, siihen ei saa jäädä jäännöselektrolyyttiä, mikä heikentää elektrolyytin käyttötehokkuutta.

02 Elektroninen impedanssi
Elektroniseen impedanssiin on monia vaikuttavia tekijöitä, joita voidaan parantaa materiaalien ja prosessien näkökulmasta.


Positiiviset ja negatiiviset levyt

Tärkeimmät positiivisten ja negatiivisten levyjen elektroniimpedanssiin vaikuttavat tekijät ovat: aktiivisen materiaalin ja virrankerääjän välinen kosketus, itse aktiivisen materiaalin tekijät ja levyparametrit. Aktiivisen materiaalin tulee olla täysin kosketuksessa virrankerääjän pinnan kanssa, mikä voidaan katsoa virrankeräimen kuparikalvosta, alumiinifoliosubstraatista ja positiivisen ja negatiivisen elektrodipastan tarttuvuudesta. Itse aktiivisen materiaalin huokoisuus, hiukkasten pinnalla olevat sivutuotteet ja epätasainen sekoittuminen johtavan aineen kanssa aiheuttavat kaikki muutoksia elektronisessa impedanssissa. Levyparametrit, kuten aktiivisen materiaalin tiheys, ovat liian pieniä, hiukkasrako on suuri, mikä ei edistä elektronien johtavuutta.



pallea

Tärkeimmät kalvon elektroniseen impedanssiin vaikuttavat tekijät ovat: kalvon paksuus, huokoisuus ja lataus- ja purkuprosessin sivutuotteet. Kaksi ensimmäistä on helppo ymmärtää. Akkukennon purkamisen jälkeen havaitaan usein, että kalvoon on kiinnittynyt paksu kerros ruskeaa materiaalia, mukaan lukien negatiivinen grafiittielektrodi ja sen reaktion sivutuotteet, mikä saa kalvon huokoset tukkimaan ja lyhentää akun käyttöikää. .

Virran kerääjän substraatti

Virranottimen materiaali, paksuus, leveys ja kosketusaste kielekkeisiin vaikuttavat kaikki sähköiseen impedanssiin. Virrankerääjän on valittava hapettumaton ja passivoimaton substraatti, muuten se vaikuttaa impedanssiin. Huono hitsaus kuparin ja alumiinifolion ja kielekkeiden välillä vaikuttaa myös elektroniseen impedanssiin.

03 kosketusvastus

Kosketusresistanssi muodostuu kuparin ja alumiinifolion ja aktiivisen materiaalin välisen kosketuksen välille, ja on välttämätöntä keskittyä positiivisen ja negatiivisen elektrodipastan tarttuvuuteen.

#VTC Power Co., Ltd #litiumionienergian varastointiakun vastus #akun impedanssi #akun elektroninen impedanssi #akun käyttöikä #