리?? 배터리 내부 저항의 비밀을 밝히는 것: 주요 영향 요인 및 최적화 해결책

내부 저항은 작동 중 리?? 배터리를 통해 흐르는 전류에 발생하는 저항입니다. 테스트 방법에 기초하여,그것은 AC 내부 저항과 DC 내부 저항으로 나눌 수 있습니다.배터리 내부 저항은 리?? 이온 배터리의 품질을 평가하는 중요한 매개 변수입니다. 높은 내부 저항은 많은 양의 Joule 열을 생성합니다.배터리 온도가 상승하도록 만듭니다., 방출 전압의 감소와 방출 시간 단축으로 이어져 배터리 성능과 수명에 심각한 영향을 미칩니다.내부 저항은 또한 리?? 배터리의 전기 화학 성능 테스트에서 고려해야 할 중요한 매개 변수입니다.이 기사에서는 리?? 배터리의 재료와 제조 과정을 고려하여 리?? 배터리의 내부 저항에 영향을 미치는 요인을 공유합니다.

일반적으로 배터리 내부 저항은 오름 저항과 양극화 저항으로 나?? 다. 오름 저항은 전극 재료, 전해질, 분리기,각기 다른 부품의 접촉 저항양극화 저항은저항력전기화학 반응 중 양극화로 인해 발생하며, 전기화학 양극화 저항과 농도 양극화 저항을 포함한다.배터리의 오름 저항은 배터리의 전체 전도성으로 결정됩니다., 양극 저항은 전극 활성 물질의 리?? 이온의 고분자 확산 계수로 결정됩니다.

I. 오름 저항

오름 저항은 주로 이온적 임피던스, 전자적 임피던스, 접촉적 임피던스 세 부분으로 나?? 다. 리?? 배터리의 내부 저항을 최소화하기 위해,이 세 가지 오흐믹 저항 요소를 줄이기 위해 구체적인 조치가 필요합니다..

1이온 저항

리?? 배터리 이온적 임피던스 (Lithium battery ionic impedance) 는 리?? 이온이 배터리 내로 이동하는 동안 겪는 저항을 말한다.리?? 이온의 이동 속도와 전자의 전도 속도는 똑같이 중요한 역할을 합니다.이온적 임피던스는 주로 양성 및 음성 전극 물질, 분리 장치 및 전해질에 의해 영향을 받는다. 이온적 임피던스를 줄이기 위해서는 다음 사항을 해결해야합니다.

1 양전자와 음전자 물질과 전해질 사이에 좋은 습기가 보장됩니다.

전극 판을 설계 할 때 적절한 압축 밀도를 선택해야합니다. 압축 밀도가 너무 높으면 전해질이 쉽게 침투하지 않을 것입니다.이온적 임피던스 증가부정 전극 장의 경우, 첫 번째 충전 및 방출 중에 활성 물질의 표면에 형성 된 SEI 필름이 너무 두꺼우면 이온적 임피던스를 증가시킵니다.이것은 문제를 해결하기 위해 배터리 형성 프로세스를 조정해야합니다.

 2 전해질 의 영향

전해질은 적절한 농도, 점성과 전도성을 가져야 한다. 과도한 전해질 점성은 양전자와 음전자 활성 물질의 습기를 방해한다.동시에, 전해질은 낮은 농도를 가지고 있어야 합니다. 너무 높은 농도는 또한 흐름을 손상시키고 젖게합니다.전해질의 전도성은 이온 임피던스에 영향을 미치는 가장 중요한 요소입니다이온 이동을 결정하기 때문입니다.

3 이온 저항에 대한 분리기의 영향

분리기의 이온적 임피던스에 영향을 미치는 주요 요인은: 분리기에 있는 전해질 분포, 분리장면, 두께, 포스 크기, 부도성 및 곡성성.세라믹 분리기, 또한 세라믹 입자가 분리 장치의 구멍을 막아 이온 통과를 방해하는 것을 방지해야합니다.그 안에 전해질이 남지 않아야 합니다., 이는 전해질 사용의 효율을 줄일 것입니다.

2전자 저항

전자적 임피던스는 많은 요인에 의해 영향을 받으며 재료와 제조 과정과 같은 측면에서 개선이 가능합니다.

1 양전자와 음전지판

양극판과 음극판의 전자 임피던스에 영향을 미치는 요인은 주로: 활성 물질과 전류 수집기 사이의 접촉,활성 물질 자체의 특성, 그리고 전극판의 매개 변수. 활성 물질은 전류 컬렉터 표면과 완전히 접촉해야합니다.전류 수집기의 구리 및 알루미늄 필름 기판과 양전자와 음전자 매립물의 접착에서 고려 될 수 있습니다.활성 물질 그 자체의 포러스성, 입자 표면의 부산물 및 전도 물질과 균일하지 않은 혼합은 모두 전자 임피던스 변화를 일으킬 수 있습니다.전극판 매개 변수, 예를 들어 낮은 활성 물질 밀도, 큰 입자 간 틈을 초래, 이는 전자 전도에 불리한.

2 분리기

분리기의 전자적 임피던스에 영향을 미치는 요인은 주로 분리기의 두께, 엽기성 및 충전 및 배열 과정에서 부산물입니다. 첫 두 가지는 이해하기 쉽습니다.배터리 셀을 해체 한 후, 분리 장치에는 종종 갈색 물질의 두꺼운 층이 발견되며 그 중에는 그래피트 음극과 반응 부산물이 포함되어 있습니다.이것은 분리 포스 막힘을 유발하고 배터리 수명을 줄일 수 있습니다.

3 전류 수집기 기판

전류 수집기의 재료, 두께, 너비, 전극 탭과의 접촉은 모두 전자 임피던스에 영향을 미친다.전류 컬렉터는 산화되지 않은 하위 물질로 만들어져야합니다다른 경우, 그것은 저항에 영향을 미칩니다. 구리/알루미늄 필름과 전극 탭 사이의 열 열이 좋지 않으면 전자 저항에도 영향을 미칩니다.

3접촉 저항

접촉 저항은 구리/알루미늄 필름과 활성 물질 사이의 접촉에서 형성됩니다.그리고 긍정 및 부정 전극 매립물의 접착에 특별한 주의가 필요합니다..

II. 양극화 내부 저항

전극을 통해 전류가 흐르면, 전극 잠재력이 평형 전극 잠재력에서 벗어나는 현상은 전극 양극화라고합니다.양극화에는 오름 양극화도 포함됩니다., 전기 화학 양극화 및 농도 양극화, 아래 그림에서 보여집니다.편광 저항은 배터리의 양전자와 음전자 사이의 전기 화학 반응 중에 편광으로 인한 내부 저항을 의미합니다.그것은 배터리의 내부 구조의 일관성을 반영 할 수 있지만 작동과 방법의 영향으로 인해 생산에 사용할 수 없습니다.양극화 내부 저항은 일정하지 않습니다그것은 충전 및 방출 중에 시간이 지남에 따라 지속적으로 변합니다. 활성 물질의 구성, 전해질의 농도 및 온도가 끊임없이 변하기 때문입니다.오름의 법칙을 따르는 오름 내부 저항, 양극화 내부 저항은 전류 밀도가 증가함에 따라 증가하지만 선형적으로 증가하지 않습니다. 일반적으로 전류 밀도의 로그리듬에 따라 선형적으로 증가합니다.

일반적으로 배터리의 DC 내부 저항은 양극화 내부 저항과 오름 내부 저항의 합과 같습니다.DC 내부 저항의 측정은 매우 중요합니다.많은 요소가 양극화 내부 저항에 영향을 미칩니다. 충전 및 방출 속도, 주변 온도, SOC 상태 및 전해질 농도와 같은 것입니다.

현재 산업에서 사용되는 배터리 내부 저항 측정 방법

산업용 용도로 배터리 내부 저항의 정확한 측정은 전문 장비로 수행됩니다.산업에서 사용되는 배터리 내부 저항 측정 방법은 다음과 같습니다.:

1DC 배열 내부 저항 측정 방법

물리 공식 R = U/I에 따르면, 시험 장비는 배터리를 통해 큰 일정한 DC 전류 (전류는 일반적으로 40A에서 80A) 를 짧은 시간 (일반적으로 2-3초) 동안 강압합니다.이 시간에 배터리 전체에 전압을 측정, 그리고 수식을 사용하여 배터리 내부 저항의 전류를 계산합니다.

이 측정 방법은 높은 정확도를 가지고 있으며, 적절하게 제어되면 측정 정확도 오류는 0.1% 내로 제어 될 수 있습니다.

그러나 이 방법 은 명백 한 단점 을 가지고 있습니다.

(1)용량이 큰 배터리나 전지를 측정할 수 있습니다. 용량이 작은 배터리는 2~3초 이내에 40A~80A의 큰 전류를 견딜 수 없습니다.

(2)큰 전류가 배터리를 통과하면 배터리 안의 전극이 양극화되어 양극화 내부 저항을 생성합니다.측정 시간은 매우 짧아야 합니다.· 그렇지 않으면 측정된 내부 저항 값은 큰 오류를 나타냅니다.

(3)배터리를 통과하는 큰 전류는 배터리 내부의 전극에 약간의 손상을 줄 수 있습니다.

2AC 전압 하락 내부 저항 측정 방법

배터리는 기본적으로 액티브 레지스터와 같기 때문에 우리는 배터리에 고정 주파수와 고정 전류를 적용합니다.1kHz의 주파수와 50mA의 작은 전류가 일반적으로 사용됩니다.), 그리고 그 전압을 샘플링합니다. 수정 및 필터링과 같은 일련의 처리 단계 후에,배터리의 내부 저항 값은 작동 증폭회로 계산됩니다.AC 전압 하락 내부 저항 측정 방법을 사용하는 배터리 측정 시간은 매우 짧으며 일반적으로 약 100 밀리 초입니다.

이 측정 방법 또한 측정 정확도가 좋으며 측정 정확도 오류는 일반적으로 1%에서 2% 사이입니다.

이 방법의 장단점:

(1) AC 전압 하락 내부 저항 측정 방법은 작은 용량 배터리를 포함하여 거의 모든 배터리를 측정 할 수 있습니다.이 방법은 일반적으로 노트북 배터리 셀의 내부 저항을 측정하는 데 사용됩니다..

(2) AC 전압 하락 측정 방법의 측정 정확성은 파동 전류에 의해 영향을 받을 수 있으며, 또한 하모닉 전류 간섭의 가능성도 있습니다.이것은 측정 장치 회로의 반 간섭 능력의 시험입니다..

(3) 이 방법은 배터리 자체에 상당한 손상을 일으키지 않습니다.

(4) AC 전압 하락 측정 방법의 측정 정확도는 DC 배열 내부 저항 측정 방법만큼 좋지 않습니다.