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鋰電池內(nèi)阻

文章來源:PNAS普納斯能源官網(wǎng) 人氣:2736 發(fā)表時(shí)間:2019-12-02 16:40:23
電阻(resistance) 電阻表示一個(gè)電路元件對(duì)電流傳遞的阻礙程度的大小。單位是歐姆。
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電阻(resistance)

電阻表示一個(gè)電路元件對(duì)電流傳遞的阻礙程度的大小。單位是歐姆。

 

鋰電池內(nèi)阻的組成

鋰電池的內(nèi)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(nèi)阻的組成因素,也就是活化阻抗和濃差阻抗?;罨瘶O化和濃差極化的大小需要建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型加以計(jì)算。

 

內(nèi)部阻抗由以下幾部分組成

1,離子電阻:

隔膜內(nèi)部的電解液

電解液電導(dǎo)率,隔膜面積、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)(Gurley)

正極內(nèi)部的電解液

電解液電導(dǎo)率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)

負(fù)極內(nèi)部的電解液

電解液電導(dǎo)率,正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)

 

2,電子電阻

兩個(gè)電極的活性物質(zhì):電極電導(dǎo)率、厚度、面積

集流體(銅箔和鋁箔)集流體厚度、寬度、長(zhǎng)度,極耳數(shù)量、位置

引線(極耳、極柱、內(nèi)部導(dǎo)電連接元件):外形尺寸、電導(dǎo)率

 

3,活性物質(zhì)與集流體的接觸電阻

正極物質(zhì)與鋁箔

負(fù)極物質(zhì)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(xué)極化和濃差極化三類。幾類極化各自的響應(yīng)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(shí)所有這些能量都不能完全轉(zhuǎn)化為電能,電化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng) 2)濃差極化--它是由于電極表面和體相中反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度的不同而產(chǎn)生的,是物質(zhì)傳遞的結(jié)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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