哪些因素會(huì)影響鋰電池的內(nèi)阻？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-05 22:43
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哪些因素影響鋰電池內(nèi)阻？
1、溫度
磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻作為衡量電池內(nèi)部導(dǎo)電離子和電子傳輸難易程度的主要參數(shù)，直接決定著電池的功率特性，因而對電動(dòng)汽車的動(dòng)力性有著重要影響。電動(dòng)汽車實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境溫度范圍較廣，在不同溫度和工作狀態(tài)下，電池內(nèi)阻均不同。掌握電池內(nèi)阻與溫度、SOC和充放電倍率等的內(nèi)在關(guān)系。隨溫度上升，磷酸鐵鋰電池充放電過程的歐姆內(nèi)阻、極化內(nèi)阻均下降，且不同溫度下歐姆內(nèi)阻變化率高于極化內(nèi)阻變化率，低溫下歐姆內(nèi)阻變化率大于高溫下變化率。
2、隔膜對離子阻抗的影響
隔膜對離子阻抗的主要影響因素有：隔膜中電解液分布、隔膜面積、厚度、孔隙大小、孔隙率以及曲折系數(shù)等。對于陶瓷隔膜來說，還需要預(yù)防陶瓷顆粒堵塞隔膜孔隙不利于離子通過。在保證電解液充分浸潤隔膜的同時(shí)，還不能有余量的電解液殘留其中，降低電解液的使用效率。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響
在電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了電池結(jié)構(gòu)件本身的鉚接及焊接之外，電池極耳的數(shù)量、尺寸、位置等直接影響磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻大小。在一定程度內(nèi)，增加極耳數(shù)量，可有效降低電池內(nèi)阻。極耳位置也影響電池的內(nèi)阻，極耳位置在正負(fù)極極片頭部的卷繞電池內(nèi)阻最大，且相較于卷繞式電池，疊片式電池相當(dāng)于幾十片小電池并聯(lián)，其內(nèi)阻更小。
4、電池自身因素
①隔膜內(nèi)部的電解液
影響因素：電解液電導(dǎo)率，隔膜面積、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)（Gurley）
②正極內(nèi)部的電解液
影響因素：電解液電導(dǎo)率，正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)
③負(fù)極內(nèi)部的電解液
影響因素：電解液電導(dǎo)率，正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)
④工藝水平，極片制作工藝、涂料是否均勻、壓實(shí)密度如何，這些電芯加工過程中工藝水平的高低，也會(huì)對極化內(nèi)阻造成直接影響。
1、溫度
磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻作為衡量電池內(nèi)部導(dǎo)電離子和電子傳輸難易程度的主要參數(shù)，直接決定著電池的功率特性，因而對電動(dòng)汽車的動(dòng)力性有著重要影響。電動(dòng)汽車實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境溫度范圍較廣，在不同溫度和工作狀態(tài)下，電池內(nèi)阻均不同。掌握電池內(nèi)阻與溫度、SOC和充放電倍率等的內(nèi)在關(guān)系。隨溫度上升，磷酸鐵鋰電池充放電過程的歐姆內(nèi)阻、極化內(nèi)阻均下降，且不同溫度下歐姆內(nèi)阻變化率高于極化內(nèi)阻變化率，低溫下歐姆內(nèi)阻變化率大于高溫下變化率。
2、隔膜對離子阻抗的影響
隔膜對離子阻抗的主要影響因素有：隔膜中電解液分布、隔膜面積、厚度、孔隙大小、孔隙率以及曲折系數(shù)等。對于陶瓷隔膜來說，還需要預(yù)防陶瓷顆粒堵塞隔膜孔隙不利于離子通過。在保證電解液充分浸潤隔膜的同時(shí)，還不能有余量的電解液殘留其中，降低電解液的使用效率。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響
在電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了電池結(jié)構(gòu)件本身的鉚接及焊接之外，電池極耳的數(shù)量、尺寸、位置等直接影響磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻大小。在一定程度內(nèi)，增加極耳數(shù)量，可有效降低電池內(nèi)阻。極耳位置也影響電池的內(nèi)阻，極耳位置在正負(fù)極極片頭部的卷繞電池內(nèi)阻最大，且相較于卷繞式電池，疊片式電池相當(dāng)于幾十片小電池并聯(lián)，其內(nèi)阻更小。
4、電池自身因素
①隔膜內(nèi)部的電解液
影響因素：電解液電導(dǎo)率，隔膜面積、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)（Gurley）
②正極內(nèi)部的電解液
影響因素：電解液電導(dǎo)率，正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)
③負(fù)極內(nèi)部的電解液
影響因素：電解液電導(dǎo)率，正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)
④工藝水平，極片制作工藝、涂料是否均勻、壓實(shí)密度如何，這些電芯加工過程中工藝水平的高低，也會(huì)對極化內(nèi)阻造成直接影響。
