リチウム電池の内部抵抗とその影響要因

リチウム電池の内部抵抗、静的抵抗、および動作抵抗は、環境や温度によって異なることがよくあります。リチウム電池の内部抵抗に影響を与える要因は何ですか？

1リチウム電池の動作プロセス

上記のように、リチウムイオン電池は物理モデルの充電と放電のプロセスです。青い矢印は充電を示し、赤い矢印は放電を示します。アノード材料として青と緑、カソード材料として黒層の格子構造。リチウムイオン電池の現在の主流は、一般に正極材料の種類によるもので、陰極材料の一種であるリン酸鉄リチウム、マンガン酸リチウムと呼ばれています。ネガティブな極度のグラファイト材料。正のセット流体アルミホイル、銅ホイルの負のセット流体。

たとえば、次の放電は、リチウム電池が放電している物理的なプロセスを表しています。

バッテリーオントロジーの外側の電流パスの形成を接続した後、外部から負荷をかけます。は負であり、電子の最初の流体セットの近くのカソードと外部導体との間の電位差がアノードに移動するためです。リチウムイオン濃度の陰極周辺が増加しました。カソードから外部回路を通ってアノードまで、そしてリチウムイオンのアノードの近くで、アノード材料を埋め込んで、リチウムイオン濃度のアノードの近くで電子が減少した。形成間のカソードリチウムイオン濃度の違いです。これで、最初のプッシュであるバッテリー放電プロセスが完了します。

カソードから離れるイオン濃度の推進力の下でリチウムイオンとして、空孔がカソードの近くに生じ、リチウムイオンのアノード材料は、カソードから、電解質に埋め込まれる。リチウムイオン電解質からダイヤフラムを介して多く、非常にポジティブなエゴに移動します。同時に、アノードへの外部回路を介した電子の組み合わせの形の元のリチウムイオン。バッテリーは、放電プロセスの負荷需要に応じて始動しました。

充電は放電の逆プロセスであり、同じ埋め込み型と可動式で、いくつかの段階に埋め込まれ、充電器から電力を供給してプロセスの開発を促進します。イオンの移動方向は正から負の移動です。ここはもうここにはありません。

2リチウム電池の内部抵抗

リチウム電池の動作過程を理解し、障害物の過程で、リチウム電池の内部抵抗を形成しました。

バッテリーの内部抵抗には、オーム抵抗と分極抵抗が含まれます。一定温度の条件下では、基本的な安定したオーム抵抗と分極抵抗は、分極のレベルに影響を与える要因として変化します。

オーム抵抗は、主に電極材料、電解質、膜抵抗、および接触抵抗のさまざまな部分の耳の接続、バッテリーのサイズ、構造、接続方法などの流体の収集で構成されます。

分極抵抗、抵抗の負荷電流モーメントはすべて、バッテリー内の充電されたイオンが結合された傾向に到達するのを妨げます。分極抵抗は、電気化学的分極と濃度分極の2つの部分に分けることができます。電気化学的分極は電解質であり、電気化学反応速度は電子の移動速度のために達成できません。濃度分極は、移動するアノード材料の速度から埋め込まれたリチウムイオンであり、材料内では、電極アセンブリへのリチウムイオンの速度よりも遅い。

3リチウム電池の内部抵抗係数

上記のプロセスから、バッテリーの内部抵抗の影響要因を推測できます。

3.1プラスファクター

温度、周囲温度は、リチウム電池に固有のさまざまな抵抗の重要な影響要因の1つであり、電気化学材料の活性に影響を与える温度によるものであり、電気化学反応速度とイオン移動速度を決定します。

電流または負荷の需要は、一方で、電流のサイズが分極抵抗に直接関連しています。この傾向は、電流が大きいほど、分極抵抗が大きくなります。一方、電流の加熱効果は、材料の電気化学的活性に影響を与えます。

3.2バッテリー自体

カソード材料、アノード材料、リチウムイオンの埋め込み、および埋め込みの容易さは、材料の内部抵抗のサイズによって決定され、濃度分極抵抗の一部です。

電解質、移動速度のリチウムイオン電解質、電解質の導電率の影響は、電気化学的分極抵抗の主要部分です。

ダイヤフラム、ダイアフラム自体の抵抗は、直接オーム内部抵抗の一部を構成し、同時にリチウムイオン移動度バリアを構成し、電気化学的分極抵抗の一部を形成しました。

流体抵抗の収集、部品接続抵抗は、バッテリーオームの内部抵抗の主成分です。

プロセスレベル、製版プロセス、コーティングは均一であり、圧縮密度、これらの電池の製造プロセスにおける技術レベルも、分極抵抗に直接影響します。

4リチウム電池の内部抵抗測定

リチウム電池の内部抵抗測定は、一般的に直流測定法と2AC測定法に分けられます。

4.1DC抵抗測定

電流源を使用して、短パルス電池を使用し、貧しい人々の端子電圧と開回路電圧を測定します。この差をテスト電流で割ると、バッテリーのDC抵抗と見なされます。

リチウム電池の分極抵抗は負荷電流の大きさの影響を受けますが、この要因を避けようとすると、分極時間の直流抵抗測定法が短くなり、負荷電流が大きくなります。

理論的には、測定電流が小さいほど、分極反応を引き起こさず、分極抵抗の干渉が減少します。しかし、バッテリーの内部抵抗自体が小さく、ミリオームレベルであり、電気が少なすぎるため、電圧試験器は測定の精度によって制限され、結果の測定誤差を排除することはできません。その結果、計測器の精度と分極抵抗の影響を比較検討し、2つの測定電流値の関係のバランスをとっています。

通常のバッテリーモノマーの場合、電流を5cで測定します-約10c、非常に大きいです。電池の容量を増やす、または複数の電池を並列に接続すると、内部抵抗が減少するため、計測器の精度が向上しないと、測定電流が低下しにくくなります。

4.2AC内部抵抗測定方法

インセンティブとして画像AC入力をロードするためのバッテリーの値が小さい場合は、端子電圧の応答を監視します。特定のプログラムを使用してデータを分析し、バッテリーのAC内部抵抗を引き出します。抵抗の分析は、バッテリー自体の特性にのみ関連しており、励起信号のサイズとは関係ありません。

バッテリー容量特性の存在の結果として、励起信号の周波数が異なり、測定された抵抗も異なります。ソフトウェアの分析結果は、複素数のセット、実数成分としての横軸、虚数部の縦軸で表すことができます。したがって、上記のように、マップ、いわゆるACインピーダンススペクトルを形成します。

データをさらに分析すると、ACインピーダンス分光法のバッテリーオーム抵抗、SEIフィルムの拡散抵抗、SEIフィルムの静電容量値、電解液中の電荷移動の等価静電容量、および電解質拡散抵抗の電荷からのみ取得できます。モデルを作成し、バッテリーの性能をさらに調査するためにバッテリーをマッピングします。下図に示すように、同等のバッテリーのモデル。

エンジニアリング実践における5抵抗アプリケーション

リチウム電池の大きな特徴のひとつである内部抵抗は、その研究成果として、工学などの分野で応用できます。

抵抗はバッテリーの充電容量と密接な関係があるため、管理システムのバッテリーSOC推定に適用されます。

抵抗はバッテリーの経年劣化の程度を直接反映し、誰かがバッテリーの抵抗を評価基準のSOHバッテリーの状態として置きます。

モノマーの高い内部一貫性は、容量と寿命のグループごとにグループのモードに直接影響するため、静的インデックスのセットでソートする広く使用されているバッテリーとして使用されました。

抵抗は、研究で使用される障害診断システムのパワーバッテリーパッケージのバッテリー障害の重要な指標です。

損失分析などの内部インピーダンス整合容量インジケータは、リチウムのバッテリ存在現象がパイロットで使用された使用済みバッテリを使用しているかどうかを判断できます。

参照

健康、リチウム電池のSOC予測方法の1つがレビューされました

2バッテリーのオンライン検出方法研究の残存容量

ACインピーダンス法に基づく3バッテリー内部抵抗測定

4リン酸鉄リチウム電池のDC抵抗測定

5 Huang Weizhao、リチウムイオン電池SOHアルゴリズムの組み合わせによる開回路電圧回復率とACインピーダンスに基づく

誰でもxu、リチウムイオン電池の等価回路モデルとSOC推定の研究

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