Der Innenwiderstand der Lithiumbatterie und ihre Einflussfaktoren

Der Innenwiderstand, der statische Widerstand und der Arbeitswiderstand der Lithiumbatterie sind in verschiedenen Umgebungen und bei unterschiedlichen Temperaturen häufig unterschiedlich. Welche Faktoren beeinflussen den Innenwiderstand der Lithiumbatterie?

1 den Arbeitsprozess der Lithiumbatterie

Wie oben gezeigt, laden und entladen lithium-ionen-batterien den Prozess des physikalischen Modells. Blaue Pfeile zeigen die Aufladung an, die roten Pfeile zeigen die Entladung an. Die Gitterstruktur von Blau und Grün als Anodenmaterial, schwarze Schicht als Kathodenmaterial. Der derzeitige Hauptstrom der Lithiumionenbatterie, im Allgemeinen gemäß dem Typ des positiven Elektrodenmaterials, wird als lithiumeisenphosphat bezeichnet, Lithiummangansäure, die eine Art Kathodenmaterial ist; Negatives extrem graphitisches Material; Die positiv eingestellte Flüssigkeit Aluminiumfolie, die negativ eingestellte Flüssigkeit für Kupferfolie.

Die folgende Entladung beschreibt beispielsweise den physikalischen Prozess der Entladung der Lithiumbatterie.

Externe Belastung nach dem Anschließen der Bildung eines Strompfades außerhalb der Batterie-Ontologie. Weil negativ ist und die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem in der Nähe der Kathode befindlichen elektronischen ersten Flüssigkeitssatz und dem externen Leiter zur Anode bewegt wird; Um die Kathode herum nahm die Lithiumionenkonzentration zu. Elektronen von der Kathode durch einen externen Stromkreis zur Anode und in der Nähe der Anode des Lithiumions, die das Anodenmaterial einbetten, in der Nähe der Anode der Lithiumionenkonzentration nahmen ab. Ist der Unterschied der Kathodenlithiumionenkonzentration zwischen der Bildung. Damit ist der Batterieentladevorgang abgeschlossen, der erste Druck.

Als Lithiumion unter dem Anstoß der Ionenkonzentration von der Kathode weg entsteht in der Nähe der Kathode eine Lücke, Anodenmaterialien in Lithiumionen von der Kathode, eingebettet in den Elektrolyten; Viel vom Lithium-Ionen-Elektrolyten durch das Diaphragma bewegt sich extrem zum positiven Ego. Gleichzeitig werden die ursprünglichen Lithiumionen in Form der Kombination von Elektronik über einen externen Stromkreis zur Anode. Die Batterie wurde entsprechend dem Lastbedarf des Entladevorgangs gestartet.

Die Ladung ist ein umgekehrter Entladevorgang, der in mehrere Stufen eingebettet und mobil ist, nur die Leistung des Ladegeräts, um die Prozessentwicklung zu fördern, und die Bewegungsrichtung des Ions ist von der positiven zur negativen Bewegung. Hier ist nicht mehr hier.

2 Innenwiderstand der Lithiumbatterie

Verstehen Sie den Arbeitsprozess der Lithiumbatterie, also im Prozess der Hindernisse, dann bildete sich der Innenwiderstand der Lithiumbatterie.

Der Batterieinnenwiderstand umfasst den ohmschen Widerstand und den Polarisationswiderstand. Unter der Bedingung einer konstanten Temperatur ändern sich der Grundstabil, der ohmsche Widerstand und der Polarisationswiderstand als die Faktoren, die den Polarisationsgrad beeinflussen.

Der ohmsche Widerstand besteht hauptsächlich aus Elektrodenmaterial, Elektrolyt- und Membranwiderstand und Flüssigkeitsansammlung, wie z. B. der Ohrverbindung verschiedener Teile des Kontaktwiderstands und der Größe der Batterie, der Struktur, der Verbindungsmethode usw.

Der Polarisationswiderstand, das Laststrom-Widerstandsmoment, behindert alle geladenen Ionen in der Batterie und erreicht den Trend der Kombination. Der Polarisationswiderstand kann in zwei Teile der elektrochemischen Polarisation und der Konzentrationspolarisation unterteilt werden. Elektrochemische Polarisation ist Elektrolyt in der elektrochemischen Reaktionsgeschwindigkeit kann aufgrund der Elektronenbewegungsgeschwindigkeit nicht erreicht werden; Konzentrationspolarisation ist Lithiumion eingebettet in die Geschwindigkeit der Bewegung von Anodenmaterialien und in das Material ist geringer als die Geschwindigkeit der Lithiumionen zur Elektrodenanordnung.

3 Innenwiderstandsfaktoren der Lithiumbatterie

Aus dem obigen Prozess können die Einflussfaktoren des Batterieinnenwiderstands abgeleitet werden.

3,1 plus Faktor

Temperatur, Umgebungstemperatur ist einer der wichtigen Einflussfaktoren verschiedener Widerstände, die für Lithiumbatterien spezifisch sind, aufgrund des Temperatureinflusses die Aktivität des elektrochemischen Materials beeinflussen, die elektrochemische Reaktionsgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit der Ionenbewegung bestimmen.

Strom- oder Lastbedarf Einerseits ist die Größe des Stroms direkt mit dem Polarisationswiderstand verbunden. Dieser Trend ist umso größer, je größer der Strom ist, desto größer ist der Polarisationswiderstand. Andererseits wirkt sich der Erwärmungseffekt des Stroms auf die elektrochemische Aktivität des Materials aus.

3.2 die Batterie selbst

Kathodenmaterialien, Anodenmaterialien, das Einbetten von Lithiumionen und die Leichtigkeit des Einbettens, die auf die Größe des Innenwiderstands des Materials abgestimmt sind, sind Teil des Konzentrationspolarisationswiderstands.

Elektrolyt, Lithiumionenelektrolyt in der Bewegungsgeschwindigkeit, der Einfluss der Elektrolytleitfähigkeit, ist der Hauptteil des elektrochemischen Polarisationswiderstands.

Membran, Membran selbst Widerstand, bilden direkt einen Teil des Ohm-Innenwiderstands, gleichzeitig für die Lithiumionen-Mobilitätsbarrieren, und bildeten einen Teil des elektrochemischen Polarisationswiderstands.

Die Erfassung des Flüssigkeitswiderstands, des Widerstands der angeschlossenen Teile, ist die Hauptkomponente des Innenwiderstands der Batterie Ohm.

Prozessniveau, Plattenherstellungsprozess, Beschichtung ist gleichmäßig, die Verdichtungsdichte, das technologische Niveau im Herstellungsprozess dieser Batterien wirken sich auch direkt auf den Polarisationswiderstand aus.

4 Innenwiderstandsmessung der Lithiumbatterie

Die Innenwiderstandsmessung der Lithiumbatterie kann im Allgemeinen in Gleichstrommessverfahren und zwei Wechselstrommessverfahren unterteilt werden.

4.1 Gleichstromwiderstandsmessung

Verwenden Sie eine Stromquelle, um Kurzimpulsbatterien anzulegen und die Klemmenspannung und die Leerlaufspannung der Armen zu messen. Mit dieser Differenz geteilt durch den Teststrom wird der Gleichstromwiderstand der Batterie betrachtet.

Der Polarisationswiderstand der Lithiumbatterie wird durch die Größe des Laststroms beeinflusst. Um zu versuchen, sich von diesem Faktor fernzuhalten, ist die Methode zur Messung des Gleichstromwiderstands der Polarisationszeit kürzer und der Laststrom größer.

Theoretisch ist der Messstrom kleiner, je mehr keine Polarisationsreaktion verursacht wird, desto geringer ist die Störung des Polarisationswiderstands. Aber aufgrund des Batterie-Innenwiderstands selbst ist winzig, ist Milliohm-Pegel, zu wenig Strom, Spannungsprüfgerät ist durch Messgenauigkeit begrenzt, Messfehler der Ergebnisse können nicht ausgeschlossen werden. Infolgedessen können Personen, die die Genauigkeit des Instruments und den Einfluss des Polarisationswiderstands abwägen, ein Gleichgewicht zwischen der Beziehung zwischen den beiden Messstromwerten finden.

Messen Sie für gewöhnliches Batteriemonomer den allgemeinen Strom in 5 ° C - ungefähr 10 ° C, sehr groß. Mit zunehmender Kapazität von Batterien oder mehreren Batterien gleichzeitig wird der Innenwiderstand verringert. Wenn sich die Genauigkeit des Instruments nicht verbessert, ist es schwierig, den Messstrom zu senken.

4.2 Wechselstrom-Innenwiderstandsmessmethoden

Damit kleinere Werte der Batterie als Anreiz einen Bild-Wechselstromeingang laden, wird die Reaktion der Klemmenspannung überwacht. Zeichnen Sie mit einem bestimmten Programm zur Datenanalyse den Innenwiderstand der Batterie. Die Widerstandsanalyse, die sich nur auf die Batterie selbst bezieht, hat nichts mit der Größe des Erregungssignals zu tun.

Infolge des Vorhandenseins von Batteriekapazitätseigenschaften ist die Frequenz des Erregungssignals unterschiedlich, der gemessene Widerstand ist auch unterschiedlich. Die Ergebnisse der Softwareanalyse können mit einer Reihe komplexer Zahlen ausgedrückt werden, wobei die horizontale Achse als reale Komponente und die vertikale Achse des Imaginärteils verwendet werden. Bilden Sie also eine Karte, das sogenannte Wechselstromimpedanzspektrum, wie oben gezeigt.

Durch weitere Analyse der Daten kann man sie nur aus dem Ohm-Widerstand der Wechselstromimpedanzspektroskopie-Batterie, dem SEI-Filmdiffusionswiderstand, dem Kapazitätswert des SEI-Films, der äquivalenten Kapazität der Ladungsübertragung im Elektrolyten und der Ladung im Elektrolytdiffusionswiderstand erhalten Modell, dann ordnen Sie die Batterie für die weitere Untersuchung der Batterieleistung zu. Ein Modell einer äquivalenten Batterie, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

5 Widerstandsanwendung in der Ingenieurpraxis

Der Innenwiderstand als eines der Hauptmerkmale der Lithiumbatterie für ihre Forschungsleistungen kann in der Technik und auf anderen Gebieten angewendet werden.

Der Widerstand steht in enger Beziehung zur Batterieladekapazität und kann daher auf die Batterie-SOC-Schätzung des Managementsystems angewendet werden.

Der Widerstand spiegelt direkt den Alterungsgrad der Batterie wider. Jemand hat den Batteriewiderstand als den Gesundheitszustand der SOH-Batterie der Bewertungsgrundlage angegeben.

Die hohe interne Konsistenz des Monomers wirkt sich direkt auf die Art der Gruppe nach der Gruppe von Kapazität und Lebensdauer aus und wurde daher als weit verbreitete Batteriesortierung mit statischem Index verwendet.

Der Widerstand ist ein wichtiger Hinweis auf den Batterieausfall im Batteriepaket im Fehlerdiagnosesystem, das von der Forschung verwendet wird.

Interne Impedanzanpassungskapazitätsindikatoren, wie beispielsweise die Verlustanalyse, können bestimmen, ob das Phänomen der Batterieexistenz von Lithium gebrauchte Batterien verwendet, die im Pilotprojekt verwendet werden.

Referenz

1 Stück einer Gesundheits-SOC-Vorhersagemethode für Lithiumbatterien wurde überprüft

2 die Restkapazität der Batterie-Online-Erkennungsmethodenforschung

3 Messung des Innenwiderstands der Batterie basierend auf der Wechselstromimpedanzmethode

4lithium-eisenphosphat-batterien die Gleichstrom-Widerstandsmessung

5 Huang Weizhao, basierend auf der Leerlaufspannungswiederherstellungsrate und der Wechselstromimpedanz mit der Kombination eines Lithium-Ionen-Batterie-SOH-Algorithmus

Wer auch immer xu, Lithium-Ionen-Batterie-Ersatzschaltbildmodell und die Untersuchung der SOC-Schätzung

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