Was ist die Polarisation von Lithium-Ionen-Batterien?

Widerstand

Der Widerstand gibt den Grad der Behinderung eines Schaltungselements für die Stromübertragung in Ohm an.

Wie kommt es also zur Polarisation?

Wenn die Batterie entladen ist, können nicht alle diese Energien vollständig in elektrische Energie umgewandelt werden. Elektrochemische Reaktionen gehen immer mit Energieverlusten einher. Diese Energieverluste umfassen:

1) Aktivierte Polarisation - sie verursacht eine elektrochemische Reaktion auf der Elektrodenoberfläche

2) Konzentrationspolarisation - Dies ist auf den Unterschied in der Konzentration der Reaktanten und Produkte auf der Elektrodenoberfläche und in der Körperphase zurückzuführen und ist das Ergebnis des Materialtransfers. Das Vorhandensein von Polarisation verbraucht einen Teil der Energie und gibt sie in Form von Wärme ab.

Polarisation

Batterien werden beim Laden und Entladen polarisiert. lithium-ionen-batterien können normalerweise in drei Typen polarisiert werden: ohmsche Polarisation, elektrochemische Polarisation und Konzentrationspolarisation. Verschiedene Polarisationsarten haben auch unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten. Es gibt viele Faktoren, die den Polarisationsgrad beeinflussen. Unter normalen Umständen ist die Polarisation jedoch umso größer, je größer die Dichte des Lade- und Entladestroms ist.

Erklären Sie die folgenden Kategorien:

(1) Ohm Polarisation

Wie der Name schon sagt, wird die durch den ohmschen Widerstand einer Lithium-Ionen-Batterie verursachte Polarisation als ohmsche Polarisation bezeichnet und wird auch zu einer resistiven Polarisation. Der ohmsche Widerstand (R) der Batterie besteht aus Elektrodenmaterial, Elektrolyt, Membranwiderstand und Kontaktwiderstand verschiedener Teile (einige Erklärungen beinhalten auch den Membranwiderstand). Wenn ein bestimmter Strom durchgelassen wird, kann sein Polarisationspotential berechnet werden. E = IR (Europa).

Polarisation und Innenwiderstand

Die Ohm-Polarisation tritt sofort auf.

(2) Elektrochemische Polarisation

Bezieht sich auf die Polarisation, die dadurch verursacht wird, dass die Geschwindigkeit der elektrochemischen Reaktionen an den positiven und negativen Polen geringer ist als die Geschwindigkeit der elektronischen Bewegung.

Die elektrochemische Polarisation wird allgemein als Mikrosekunden angesehen

(3) Konzentrationspolarisation

Bezieht sich auf die Polarisation, die durch die Diffusionsgeschwindigkeit der an der Reaktion in der festen Phase beteiligten Lithiumionen verursacht wird, ist geringer als die Geschwindigkeit der elektrochemischen Reaktion.

Die Konzentrationspolarisation wird allgemein als zweite Stufe angesehen.

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