磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻的影響因素有哪些
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-08-21 14:44
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1 合漿
合漿時(shí)漿料分散的均勻性影響著導(dǎo)電劑是否能夠均勻的分散在活性物質(zhì)中與其緊密接觸，與磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻相關(guān)。通過(guò)增加高速分散，可提高漿料分散的均勻性，磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻越小。通過(guò)添加表面活性劑可改善提高電極中導(dǎo)電劑的分布均勻性，可減小電化學(xué)極化提高放電中值電壓。
2 涂布
面密度是磷酸鐵鋰電池設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)之一，在磷酸鐵鋰電池容量一定時(shí)，增加極片面密度勢(shì)必會(huì)減小集流體和隔膜的總長(zhǎng)度，磷酸鐵鋰電池的歐姆內(nèi)阻會(huì)隨之減小，因此在一定范圍內(nèi)，磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻隨著面密度的增加而減小。涂布烘干時(shí)溶劑分子的遷移與脫離與烘箱的溫度密切相關(guān)，直接影響著極片內(nèi)粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑的分布，進(jìn)而影響極片內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)格的形成，因此涂布烘干的溫度也是優(yōu)化磷酸鐵鋰電池性能的重要工藝過(guò)程。
磷酸鐵鋰電池
3 輥壓
在一定程度內(nèi)，磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻隨著壓實(shí)密度的增大而減小，因?yàn)閴簩?shí)密度增大，原材料粒子間的距離減小，粒子間的接觸越多，導(dǎo)電橋梁和通道越多，磷酸鐵鋰電池阻抗降低。而控制壓實(shí)密度主要是通過(guò)輥壓厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不同輥壓厚度對(duì)磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻具有較大程度的影響，輥壓厚度較大時(shí)，由于活性物質(zhì)未能輥壓緊密致使活性物質(zhì)與集流體之間的接觸電阻增大，磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻增大。且磷酸鐵鋰電池循環(huán)后輥壓厚度較大的磷酸鐵鋰電池正極表面產(chǎn)生裂紋，會(huì)進(jìn)一步增大極片 表面活性物質(zhì)與集流體之間的接觸電阻。
4 極片周轉(zhuǎn)時(shí)間
正極片不同擱置時(shí)間對(duì)其磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻具有較大程度的影響，擱置時(shí)間較短時(shí)，受磷酸鐵鋰表面碳包覆層與磷酸鐵鋰作用力影響，磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻增大較為緩慢；當(dāng)擱置時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)(大于23h)，受磷酸鐵鋰與水反應(yīng)以及粘合劑的粘合作用共同影響，磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻增大較為明顯。因此，實(shí)際生產(chǎn)中需嚴(yán)格控制極片的周轉(zhuǎn)時(shí)間。
5 注液
電解液的離子電導(dǎo)率決定了磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻和倍率特性，電解液電導(dǎo)率的大小與溶劑的粘度程反比，同時(shí)還受鋰鹽濃度和陰離子大小的影響。除了對(duì)電導(dǎo)率的優(yōu)化研究之外，注液量和注液后的浸潤(rùn)時(shí)間也直接影響著磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻，注液量較少或浸潤(rùn)時(shí)間不充分，都會(huì)引起磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻偏大，從而影響磷酸鐵鋰電池的容量發(fā)揮。
1 溫度
溫度對(duì)內(nèi)阻大小的影響是顯而易見(jiàn)的，溫度越低，磷酸鐵鋰電池內(nèi)部的離子傳輸就越慢，磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻就越大。磷酸鐵鋰電池阻抗可以分為體相阻抗、SEI 膜阻抗和電荷轉(zhuǎn)移阻抗，體相阻抗和 SEI 膜阻抗主要受電解液離子電導(dǎo)率影響，在低溫下的變化趨勢(shì)與電解液電導(dǎo)率變化趨勢(shì)一致。相較體相阻抗和SEI膜阻在低溫下的增幅，電荷反應(yīng)阻抗隨溫度降低增加更加顯著，在-20℃以下，電荷反應(yīng)阻抗占磷酸鐵鋰電池總內(nèi)阻的比例幾乎達(dá)到 100 %。
2 SOC
當(dāng)磷酸鐵鋰電池處于不同的SOC時(shí)，其內(nèi)阻大小也不相同，尤其是直流內(nèi)阻直接影響著磷酸鐵鋰電池的功率性能，進(jìn)而反映磷酸鐵鋰電池在實(shí)際狀態(tài)下的磷酸鐵鋰電池性能：鋰磷酸鐵鋰電池直流內(nèi)阻隨磷酸鐵鋰電池放電深度DOD的增加而增加，在10%~80%的放電區(qū)間時(shí)內(nèi)阻大小基本不變，一般在較深的放電深度時(shí)內(nèi)阻增加顯著。
3 存儲(chǔ)
隨著鋰離子磷酸鐵鋰電池存儲(chǔ)時(shí)間的增加，磷酸鐵鋰電池不斷老化，其內(nèi)阻不斷增大。不同類(lèi)型的鋰磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻變化程度不同。在經(jīng)歷9-10月長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)后，LFP磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻增加率比NCA和NCM磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻增加率高。
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