锂电池内阻过大的原因主要有哪些?
来源:宝鄂实业
2019-08-14 10:04
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a.负极片与极耳虚焊;
b.正极片与极耳虚焊;
c.正极耳与盖帽虚焊;
d.负极耳与壳虚焊;
e.铆钉与压板接触内阻大;
f.正极未加导电剂。
锂电池的内阻,静态内阻和工作内阻常常不同,在不同环境下,温度不同内阻也有变化。内阻,作为锂电池的关键特性之一,又是电池故障的重要指征。内阻配合容量损失等指标,还可以判断电池是否存在析锂现象,被应用在梯次利用退役电池领域。
锂电池的内阻包括欧姆电阻和极化电阻。在温度恒定的条件下,欧姆电阻基本稳定不变,而极化电阻会随着影响极化水平的因素变动。欧姆电阻主要由电极材料、电解液、隔膜电阻及集流体、极耳的连接等各部分零件的接触电阻组成,与电池的尺寸、结构、连接方式等有关。
极化电阻,加载电流的瞬间才产生的电阻,是锂电池内部各种阻碍带电离子抵达目的地的趋势总和。极化电阻可以分为电化学极化和浓差极化两部分。电化学极化是电解液中电化学反应的速度无法达到电子的移动速度造成的;浓差极化,是锂离子嵌入脱出正负极材料并在材料中移动的速度小于锂离子向电极集结的速度造成的。
1)、正极配料导电剂过少(材料与材料之间导电性不好,因为锂钴本身的导电性非常差)。
2)、正极配料粘结剂过多(粘结剂一般都是高分子材料,绝缘性能较强)。
3)、负极配料粘结剂过多(粘结剂一般都是高分子材料,绝缘性能较强)。
4)、配料分散不均匀。
5)、配料时粘结剂溶剂不完全。(不能完全溶于NMP、水)
6)、涂布拉浆面密度设计过大。(离子迁移距离大)
7)、压实密度太大,辊压过实。(辊压过死,活性物质结构有的遭到破坏)
8)、正极耳焊接不牢,出现虚焊接。
9)、负极耳焊接或铆接不牢,出现虚焊,脱焊。
10)、卷绕不紧,卷芯松弛。(使正负极片间的距离增大)
11)、正极耳与壳体焊接不牢固。
12)、负极极耳与极柱焊接不牢。
13)、电池烘烤温度过高,隔膜收缩。(隔膜孔径缩小)!
14)、注液量过少(导电率降低,循环后内阻增大快!)
15)、注液后搁置时间太短,电解液未充分浸润。
16)、化成时未完全活化。
17)、化成过程电解液外漏太多。
18)、生产过程水分控制不严格,电池膨胀。
19)、电池充电电压设置过高,造成过充。
20)、电池贮存环境不合理。
材料方面
1)、正极材料电阻大。(导电性差,如如磷酸铁锂)
2)、隔膜材料影响(隔膜厚度、孔隙率小、孔径小)
3)、电解液材料影响。(电导率小、粘度大)
4)、正极PVDF材料影响。(量多或者分子量大)
5)、正极导电剂材料影响。(导电性差,电阻高)
6)、正负极极耳材料影响(厚度薄导电性差,厚度不均,材料纯度差)
7)、铜箔,铝箔材料导电性差或表面有氧化物。
8)、盖板极柱铆接接触内阻偏大。
9)、负极材料电阻大。
其他方面
1)、内阻测试仪器偏差。
2)、人为操作。
3)、环境。