导致锂电池内阻过高的原因是什么?
来源:宝鄂实业
2019-12-30 21:52
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锂电池内阻测量方法,导致锂电池内阻过大。锂电池的内阻、静态内阻和工作内阻往往是不同的,在不同的环境中,内阻的温度是不同的。内阻是锂电池的关键特性之一,是电池失效的重要指标。内阻匹配容量损失等指标也可用于判断电池是否有锂的演化,用于级联退役电池领域。
锂电池的内阻包括欧姆电阻和极化电阻。在恒温条件下,欧姆电阻基本稳定,极化电阻随影响极化水平的因素而变化。欧姆电阻主要由电极材料、电解液、隔膜电阻、收集液接触电阻、极耳连接等部分组成,与电池的尺寸、结构和连接方式有关。
极化电阻,即加载电流时产生的电阻,是锂电池内部阻止带电离子到达目的地的各种趋势的总和。极化电阻可分为电化学极化和浓差极化。电化学极化是由于电化学反应速度在电解液中不能达到电子运动速度而引起的。浓差极化是由于锂离子嵌入正极和负极材料中,在材料中以低于锂离子浓度的速度向电极移动而引起的。
锂电池的内阻。JPG
锂电池内阻的测量方法
锂电池内阻测量方法一般分为直流测量方法和交流测量方法。
直流内阻测量法:利用电流源,对锂电池施加短脉冲,测量其端电压与开路电压的差值。将这个差值除以测试电流,认为它是电池的直流内阻。锂电池的极化电阻受负载电流的影响。为了避免这一因素,内阻的直流测量具有更短的激励时间和更大的负载电流。
理论上,测量电流越小,极化反应越小,极化电阻的干扰越小。但是,由于电池本身的内阻非常小,约为毫欧姆,而且电流过小,电压检测仪受测量精度的限制,不能排除测量误差对结果的干扰。因此,通过对仪器精度和极化电阻的影响进行权衡,找到一个平衡两者关系的测量电流值。
交流测量方法:用一个小的交流输入作为激励加载电池,并监测其终端电压的响应。使用特定程序分析数据,确定电池的交流内阻。通过分析得到的电阻只与电池本身的特性有关,与所用激励信号的大小无关。由于电池的电容特性,激励信号的测量电阻值随频率的不同而不同。
锂电池内阻过高的原因
A.负极板与电极耳的虚拟焊接;
B.正极板与电极耳的虚拟焊接;
C.正凸耳与帽的虚拟焊接;
D.负凸耳与壳体的虚焊;
E.铆钉与压板内阻高;
F.正极不添加导电剂。
对于大型锂电池应用,如电动汽车供电系统,由于测试设备的限制,直接测试交流内阻是不可能或不方便的。通常,电池的特性是通过直流内阻来评估的。在实际应用中,直流内阻也被用来评估电池的健康状况,进行寿命预测,并估计系统SOC、输出/输入容量等。
以上是锂电池内阻测量方法,锂电池内阻太大。随着锂电池的使用,电池性能继续衰减,主要表现在容量衰减、内阻增大、功率下降等方面。电池内部参数的变化