Möglichkeiten zur Verringerung des Ohmschen Widerstands in Lithium-Ionen-Batterien

Der Innen widerstand einer Lithium-Ionen-Batterie besteht haupt sächlich aus drei Teilen: Ionen widerstand, elektronischer Widerstand und Kontakt widerstand. Um den Innen widerstand einer Lithium-Ionen-Batterie zu verringern, müssen für diese drei Aspekte spezifische Maßnahmen ergriffen werden.

Ionen widerstand von Lithium-Ionen-Batterien

Der Ionen widerstand einer Lithium-Ionen-Batterie bezieht sich auf den Widerstand, der während der internen Übertragung von Lithium-Ionen auftritt. Die Migrations rate von Lithiumionen und die elektronische Leitfähig keit spielen in der Lithium batterie eine ebenso wichtige Rolle, und der Ionen widerstand wird haupt sächlich durch die positiven und negativen Elektroden materialien, den Separator, beeinflusst. und der Elektrolyt. Um den Ionen widerstand zu verringern, müssen folgende Punkte berücksicht igt werden:

Stellen Sie gute Benetzung eigenschaften von positiven und negativen Elektroden materialien und Elektrolyten sicher

Bei der Gestaltung der Elektroden platten ist es notwendig, eine geeignete Verdichtung dichte auszuwählen. Zu hohe Verdichtung dichten führen zu einer schlechten Elektrolyt benetzung, was wiederum die Ionen beständigkeit erhöht. Wenn bei negativen Elektroden platten der SEI-Film auf der Oberfläche des Wirkstoffs während der anfänglichen Ladung und Entladung zu dick ist, erhöht er auch den Ionen widerstand. und Batterie bildungs prozess muss angepasst werden, um dieses Problem zu lösen.

Die Auswirkungen des Elektrolyten

Der Elektrolyt sollte eine geeignete Konzentration, Viskosität und Leitfähig keit aufweisen. Wenn die Viskosität des Elektrolyten zu hoch ist, ist es nicht förderlich für die Infiltration zwischen den positiven und negativen aktiven Materialien des Elektrolyten. Gleichzeitig benötigt der Elektrolyt eine geringe Konzentration. Zu viel Konzentration wirkt sich auch nachteilig auf den Fluss und die Infiltration aus. Die Leitfähig keit des Elektrolyten ist der wichtigste Faktor, der den Ionen widerstand beeinflusst und die Migration von Ionen bestimmt.

Der Einfluss des Separators auf den Ionen widerstand

Die Hauptfaktoren, die den Ionen widerstand des Separators beeinflussen, umfassen die Verteilung des Elektrolyten im Separator, den Separator bereich, die Dicke, die Porengröße, die Porosität und den Tortuosität koeffizienten. Bei keramischen Separatoren muss auch verhindert werden, dass Keramik partikel die Poren des Separators blockieren, und um sicher zustellen, dass kein übermäßiger Rest elektrolyt vorhanden ist, um die Verwendung effizienz des Elektrolyten zu verringern.

Elektronischer Widerstand von Lithium-Ionen-Batterien

Die Einfluss faktoren des elektronischen Widerstands von Lithium-Ionen-Batterien sind zahlreich und können aus Material, Prozess und anderen Aspekten verbessert werden.

Positive und negative Elektroden platten

Die Faktoren, die den elektronischen Widerstand positiver und negativer Elektroden platten beeinflussen, sind haupt sächlich der Kontakt zwischen aktiven Materialien und Strom kollektoren, die physikalischen Eigenschaften aktiver Materialien und die Parameter von Elektroden platten. Für eine bessere Haftung von positiven und negativen Elektroden pasten sollte ein ausreichender Kontakt zwischen aktiven Materialien und Stroms ammlern hergestellt werden. Die Porosität des aktiven Materials selbst, die Nebenprodukte auf der Oberfläche der Partikel und die ungleich mäßige Vermischung mit leitfähigen Mitteln können zu einer Änderung des elektronischen Widerstands führen. Die Dichte des aktiven Materials ist zu gering, wenn der Partikels palt zu groß ist, was zu einer schlechten elektronischen Leitung führt.

Das Trennzeichen

Die Faktoren, die den elektronischen Widerstand des Separators beeinflussen, sind haupt sächlich die Dicke, Porosität und Nebenprodukte, die während des Lade-und Entlade prozesses erzeugt werden. Die ersten beiden Faktoren sind leicht zu verstehen. Beim Zerlegen der Batterie findet sich häufig eine dicke Schicht brauner Substanzen oben auf dem Separator. Im Inneren können die negative Graphit elektrode und ihre Reaktions Nebenprodukte die Separator poren verstopfen und die Lebensdauer der Batterie verkürzen.

Das aktuelle Kollektors ub strat

Das Material, die Dicke, die Breite und der Kontakt grad zwischen dem Stroms ammler und dem Elektroden ohr beeinflussen den elektronischen Widerstand. Der Stroms ammler sollte nicht oxidierte und passivierte Substrate verwenden, andernfalls wird der Widerstand beeint rächt igt. Schlechtes Schweißen zwischen den Kupfer-und Aluminium folien und dem Elektroden ohr wirkt sich ebenfalls auf den elektronischen Widerstand aus.

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Kontakt widerstand von Lithium-Ionen-Batterien

Der Kontakt widerstand wird zwischen den Kupfer-und Aluminium folien und den aktiven Materialien gebildet und erfordert besondere Aufmerksamkeit auf die Haftung der positiven und negativen Elektroden pasten.

Polarisation resIstance

Wenn Strom durch die Elektroden fließt, weicht das Elektroden potential vom Gleichgewichts elektroden potential ab, das als Elektroden polarisation bezeichnet wird. Die Polarisation umfasst Ohmsche Polarisation, elektro chemische Polarisation und Konzentration polarisation. Der Polarisation widerstand bezieht sich auf den Innen widerstand, der durch die Polarisation der Elektroden während der elektro chemischen Reaktion verursacht wird. Es kann die Konsistenz innerhalb der Batterie widerspiegeln. Es ist jedoch nicht für die Produktion geeignet, da es durch Betrieb und Methoden beeinflusst wird. Der Polarisation widerstand ist keine Konstante, sondern ändert sich im Laufe der Zeit während des Ladens und Entladens aufgrund von Änderungen der Zusammensetzung des aktiven Materials, der Elektrolyt konzentration und der Temperatur kontinuierlich. Der Ohmsche Widerstand folgt dem Ohmschen Gesetz und der Polarisation widerstand nimmt nicht linear mit zunehmender Stromdichte zu. Der Anstieg erfolgt häufig linear mit zunehmendem Protokoll der Stromdichte.

Die Auswirkungen des strukturellen Designs

Bei der strukturellen Gestaltung von Lithium-Ionen-Batterien, zusätzlich zum Nieten und Schweißen von Batteries truktur komponenten, die Anzahl, Größe, und Position der Batterie elektroden ohren beeinflussen direkt den Innen widerstand der Batterie. Bis zu einem gewissen Grad kann eine Erhöhung der Anzahl der Elektroden ohren den Innen widerstand der Batterie effektiv verringern. Die Position des Elektroden ohrs beeinflusst auch den Innen widerstand der Batterie; Der Innen widerstand von gewickelten Batterien ist oben auf den positiven und negativen Elektroden platten am höchsten. gestapelte Batterien entsprechen einer parallelen Verbindung von zehn kleinen Batterien, was zu einem geringeren Innen widerstand führt.

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