Hur man minskar det interna motståndet hos litiumbatterier för att förbättra batteriets prestanda

 

1. Grundläggande koncept och definitioner av litiumbatteri internt motstånd:

1. Grundläggande koncept:

Det inre motståndet hos ett litiumbatteri avser motståndet mot strömmen inuti batteriet. De viktigaste källorna till inre resistens är resistens- och polarisationseffekterna av komponenter såsom elektrolyt, positiva och negativa elektrodmaterial och membran inuti batteriet. Storleken på det inre motståndet har en direkt inverkan på batteriets arbetstillstånd. Ett mindre internt motstånd kan göra det möjligt för batteriet att mata ut en mer stabil spänning och ström under drift och därmed förbättra batteriets totala prestanda. Omvänt kommer ett större internt motstånd att batteriet genererar mer värme under urladdningen, vilket minskar batteriets effektivitet och livslängd.

 

2. Klassificering av litiumbatteri internt motstånd:

Det inre motståndet hos ett litiumbatteri kan delas upp i ohmiskt inre motstånd och polarisationens inre motstånd.

 

(1) Ohmic inre motstånd: Ohmic inre resistens består huvudsakligen av elektrodmaterial, elektrolyter, membranmotstånd och kontaktmotstånd hos olika delar och är relaterat till faktorer såsom batteriets storlek, struktur och anslutningsmetod. Ohmic interna motstånd återspeglar det inneboende motståndet inuti batteriet, som alltid finns under batteriladdning och urladdningsprocess.

 

(2) Polarisationens internt motstånd: Polarisation Internt motstånd är motståndet som förekommer vid strömbelastningen. Det är summan av hinder för överföring av laddade joner orsakade av olika faktorer inuti batteriet. Polarisation Internt motstånd kan vidare delas upp i elektrokemisk polarisering och koncentrationspolarisering. Elektrokemisk polarisering orsakas av den begränsade hastigheten för kemiska reaktioner på elektrodytan, medan koncentrationspolarisering orsakas av skillnaden i jonkoncentration i elektrolyten.

 

(3) Beräkning av internt motstånd:Den exakta beräkningen av internt motstånd är ganska komplicerad och kommer att fortsätta att förändras under batteriets användning. Storleken på det inre motståndet uppskattas vanligtvis genom experiment eller erfarenhet. Generellt sett, ju större volymen på litiumbatteriet, desto mindre är dess inre motstånd. Detta beror på att den större batterivolymen kan ge en bredare jonöverföringskanal, vilket minskar resistensen mot jonöverföring. Det inre motståndet hos ett litiumbatteri är en av de viktiga indikatorerna för batteriets prestanda och påverkas av många faktorer.

 

2. Effekterna av litiumbatteriets internt motstånd på batteriets prestanda:
1. Litiumbatteriutsläpp:
När det gäller urladdningsprestanda, ju större det inre motståndet hos ett litiumbatteri, desto mer spänning går förlorad under urladdningsprocessen, vilket resulterar i en lägre utgångsspänning. Dessutom kommer en större inre motstånd också att begränsa storleken på utgångsströmmen. Storleken på litiumbatteriets inre motstånd påverkar direkt batteriets urladdningskapacitet. I scenarier där högeffekt krävs, såsom elektrisk fordonsacceleration eller högbelastning av elektronisk utrustning, kanske litiumbatterier med stort internt motstånd inte kan möta efterfrågan, vilket resulterar i prestandaförstöring.

 

2. Laddning av litiumbatterier:
När det gäller laddningsprestanda spelar internt motstånd också en nyckelroll. När det inre motståndet är stort kommer laddningsströmmen att begränsas, vilket resulterar i långsammare laddningshastighet. Detta förlänger inte bara laddningstiden, utan kan också påverka batteriets laddningseffektivitet. Speciellt med den utbredda tillämpningen av snabb laddningsteknik har minskning av internt motstånd blivit nyckeln till att förbättra laddningsprestanda.

 

3. Internt motstånd påverkar också självdiskladdningshastigheten för litiumbatterier:
Självladdning avser förlust av kraft på grund av interna kemiska reaktioner när batteriet inte är anslutet till en extern krets. Ju större det inre motståndet, desto högre är självutladdningsfrekvensen, vilket också orsakar snabb förlust av kraft när batteriet inte används.

 

4. Effekterna av internt motstånd på temperaturegenskaperna för litiumbatterier:
Litiumbatterier genererar värme när de arbetar, och ju större det inre motståndet, desto mer värme genereras. Detta kanske inte bara får batteritemperaturen att stiga utan också påverka batteriets stabilitet och säkerhet.

 

5. Internt motstånd har också en viktig inverkan på litiumbatteriernas cykellivslängd:
Cykellivet hänvisar till batteriets hållbarhet under laddnings- och urladdningscykeln. Ju större det inre motståndet, desto större är förlusten av batteriet under cykeln, vilket resulterar i en gradvis nedgång i batteriets prestanda, vilket i slutändan påverkar batteriets livslängd.

 

3. Interna resistensstandarder för litiumbatterier:

1. Det inre motståndet hos det för närvarande vanliga och relativt utmärkt 18650 litiumjonbatteriet är cirka 12 milliohms, medan det vanliga inre motståndet är runt 13-15 milliohms. Impedans påverkar batteriets prestanda. Under normala omständigheter är 50 milliohms normalt och batteriets prestanda börjar minska vid 50-100 milliohms. Mer än 100 milliohms måste användas parallellt, och mer än 200 milliohms är i princip oanvändbara.

 

2. Innehåll som bör anges i tabellen Litiumjonbatteriets specifikation:
Litiumbatteriets specifikationstabell innehåller många viktiga parametrar. Följande är ett förenklat exempel på en litiumjonbatterispecifikationstabell:
(1) Modell:Till exempel, ICR18650 (cylindrisk) eller ICP103450 (kvadrat): cylindrisk litiumbatterimodell: såsom ICR18650, där "ICR" indikerar en cylindrisk litiumbatteri, "18" indikerar en diameter på 18 mm, och "650" indikerar en höjd på 65 mm.

Square Litium Battery Model: såsom ICP103450, där "ICP" kan indikera en specifik typ av fyrkantigt litiumbatteri, "10" indikerar en tjocklek på cirka 10 mm, "34" indikerar en bredd på cirka 34 mm och "50" indikerar en höjd av cirka 50 mm. Spänning: Nominell spänning av enstaka litiumbatteri: 3.7V (nominell spänning av enstaka litiumbatteri: 3.6V, nominell spänning av enstaka litiumjärnfosfatbatteri: 3.2V)

(2) driftsspänningsområdet: för ett enda litiumbatteri är det vanligtvis 2,5V -4. 2V (2.5V -4. 2V för ternärt litiumbatteri, 2. 0 V -3. 65V för litiumjärnfosfatbatteri). För batteripaketet ökar spänningen i enlighet med antalet strängar.

(3) Kapacitet:Vanligtvis uttryckt i Ampere-Time (AH) eller Milliampere-Time (MAH). Till exempel 10AH, 15AH, 120mAh, 160mAh, etc. Kapaciteten bestämmer mängden energi som lagras i batteriet och är vanligtvis relaterad till batteriets storlek och vikt.

(4) Batterityp:Till exempel har litiumjonbatteri, litiumpolymerbatteri, etc. Olika typer av batterier olika egenskaper och designkrav.

(5) vikt: Vikten på litiumbatterier varierar beroende på modell, kapacitet och typ. Till exempel väger ett typiskt litiumbatteripaket {{0}} kg, medan ett enda litiumbatteri kan väga mellan 2. 5-3. 0 kg.

(6) Internt motstånd:Inkluderar ohmiskt internt motstånd och polarisationens inre motstånd. Ohmisk inre motstånd består huvudsakligen av elektrodmaterial, elektrolyt, membranmotstånd och kontaktmotstånd för nuvarande samlare och flik. Polarisationens internt motstånd är relaterat till batteriets elektrokemiska reaktionsprocess.

(7) Andra parametrar:Inkludera också laddnings- och urladdningshastighet, laddningsspänning, utsläppsavstängningsspänning, driftstemperaturområde, lagringsförhållanden osv.; Detta är bara ett förenklat specifikationsbladexempel, och det faktiska produktspecifikationsbladet kan innehålla mer detaljerad information och parametrar. Om du behöver ett specifikt specifikationsblad, se manualen för litiumbatteriet du köpte eller kontaktar tillverkaren för att få det.