極化是怎么來的呢？影響極化程度的因素有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-04 20:42
點(diǎn)擊量：次
電阻表示一個(gè)電路元件對(duì)電流傳遞的阻礙程度的大小。單位是歐姆。
那么極化是怎么來的呢？
電池放電時(shí)所有這些能量都不能完全轉(zhuǎn)化為電能，電化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量的損失，這些能量損失包括：
1）活化極化--它引起電極表面的電化學(xué)反應(yīng)
2）濃差極化--它是由于電極表面和體相中反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度的不同而產(chǎn)生的，是物質(zhì)傳遞的結(jié)果。極化的存在消耗了部分能量，并以熱的形式放出。
極化
電池在充放電過程中是存在極化的，通常可將鋰離子電池極化分為歐姆極化、電化學(xué)極化和濃差極化三類。幾類極化各自的響應(yīng)速度也不一樣。影響極化程度的因素很多，但一般情況下充放電電流密度越大，極化也就越大。
以下分類解釋一下：
(1)歐姆極化
顧名思義，有鋰離子電池的歐姆內(nèi)阻引起的極化，叫歐姆極化，也成電阻極化。電池的歐姆內(nèi)阻(R)由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成（有些解釋還把膜電阻也算上），通過一定的電流時(shí)，其極化電勢(shì)可以計(jì)算，E=IR(歐)。
歐姆極化是瞬時(shí)發(fā)生的。
(2)電化學(xué)極化
指由于正、負(fù)極上電化學(xué)反應(yīng)速度小于電子運(yùn)動(dòng)速度而造成的極化。
電化學(xué)極化一般認(rèn)為是微秒級(jí)的
(3)濃差極化
指由于參與反應(yīng)的鋰離子在固相中的擴(kuò)散速度小于電化學(xué)反應(yīng)速度而造成的極化。
濃差極化一般認(rèn)為是秒級(jí)的。
鋰電池內(nèi)阻的組成
廣義而言，和歐姆電阻（IR）一樣，活化極化和濃差極化都可以理解成電池內(nèi)阻的組成因素，或者說成是活化阻抗和濃差阻抗。活化極化和濃差極化的大小需要建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型加以計(jì)算。
內(nèi)部阻抗由以下幾部分組成
☆ 離子電阻
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)
☆ 電子電阻
①兩個(gè)電極的活性物質(zhì)
影響因素
電極電導(dǎo)率、厚度、面積
②集流體（銅箔和鋁箔）
影響因素
集流體厚度、寬度、長度，極耳數(shù)量、位置
③引線（極耳、極柱、內(nèi)部導(dǎo)電連接元件）
影響因素
1鋰離子電池鋁塑膜的作用
鋁塑膜是鋰離子電池五大材料之一，是軟包鋰電池封裝材料。鋁塑膜由外層尼龍層/粘合劑/中間層鋁箔/粘合劑/內(nèi)層熱封層，共五層組成，每層功能要求都比較高。
2鋰離子電池對(duì)鋁塑膜的要求
鋁塑膜的阻隔能力、耐穿刺能力、電解液穩(wěn)定性、耐高溫性和絕緣性影響著鋰離子電池的使用性能。任何一個(gè)方面有所缺失，都有可能導(dǎo)致電池性能下降，直接報(bào)廢。鋁塑膜采用精密涂布技術(shù)生產(chǎn)，目前，日本企業(yè)具有世界上最先進(jìn)的精密涂布技術(shù)。
3鋰離子電池鋁塑膜工藝
干法和熱法工藝是鋁塑膜主要采用的生產(chǎn)工藝。干法工藝是鋁和聚丙烯用粘合劑粘結(jié)后直接壓合而成，熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP接著，在緩慢升溫升壓熱壓合而成。
干法生產(chǎn)的鋁塑膜薄，外觀好，具有優(yōu)良的深沖性能和防短路性能，且工藝簡單、成本低，然而與熱法相比，耐電解液和抗水性能較差；熱法的優(yōu)點(diǎn)在耐電解液和抗水性能好，但是深沖成型性能、防短路性能不如干法，外觀和裁切性差。
4全球鋰離子電池鋁塑膜企業(yè)
在軟包鋰電池中鋁塑膜起到關(guān)鍵的作用，一般占到電芯成本的15-20%左右。然而國內(nèi)由于技術(shù)的不足，鋁塑膜市場(chǎng)占比非常少，占比不足5%。目前國內(nèi)鋁塑膜市場(chǎng)90%份額被日本廠商壟斷，主要是DNP（大日本印刷）、昭和電工和T&T占據(jù)。
鋁塑膜作為尚未實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的鋰電材料，其毛利率高達(dá)60-80%。據(jù)估計(jì)，目前鋁塑膜全球市場(chǎng)空間僅為數(shù)十億元，隨著下游需求放量，行業(yè)增速有望超過40%，潛在市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)百億級(jí)別。
5我國鋰離子電池鋁塑膜差距
作為軟包電池的核心材料，鋁塑膜的生產(chǎn)技術(shù)難度遠(yuǎn)高于隔膜、正極、負(fù)極、電解液，是鋰電池行業(yè)內(nèi)三大高技術(shù)之一。從產(chǎn)品性能上看，我國鋁塑膜產(chǎn)品與國外產(chǎn)品存在較大差距，主要表現(xiàn)在：鋁箔表面處理工藝落后、污染大；鋁箔的水處理會(huì)產(chǎn)生“氫脆”，導(dǎo)致鋁塑膜耐拆度差；鋁箔表面挺度不夠，良品率差；聚丙烯與高導(dǎo)熱的鋁箔表面復(fù)合時(shí)易卷曲，產(chǎn)生層狀結(jié)晶；國內(nèi)膠粘劑配方工藝較差，易出現(xiàn)分層剝離問題。
由于這些生產(chǎn)工藝技術(shù)的不足，我國生產(chǎn)的鋁塑膜產(chǎn)品沖深最大在5mm左右，始終無法達(dá)到良好的性能要求。而國外可達(dá)到8mm，有的甚至達(dá)到12mm，總體與國外產(chǎn)品還有一定差距；厚度方面，國內(nèi)鋁塑膜最薄只能做到70μm，量產(chǎn)的有112、88和72μm，而日本鋁塑膜最薄可以做到40μm，65和48μm的也實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
