Sådan reduceres lithiumbatteriers interne modstand for at forbedre batteriets ydeevne

 

1. Grundlæggende koncepter og definitioner af intern modstand mod lithiumbatteri:

1. Grundlæggende koncepter:

Den interne modstand af et lithiumbatteri henviser til modstanden mod strøm inde i batteriet. De vigtigste kilder til intern resistens er modstanden og polarisationseffekterne af komponenter såsom elektrolyt, positive og negative elektrodematerialer og membran inde i batteriet. Størrelsen på den interne modstand har en direkte indflydelse på batteriets arbejdende tilstand. En mindre intern modstand kan gøre det muligt for batteriet at udsende en mere stabil spænding og strøm under drift og derved forbedre batteriets samlede ydelse. Omvendt vil en større intern modstand få batteriet til at generere mere varme under udledning, hvilket reducerer batteriets effektivitet og levetid.

 

2. Klassificering af intern modstand mod lithiumbatteri:

Den interne modstand af et lithiumbatteri kan opdeles i ohmisk intern resistens og polariserings intern modstand.

 

(1) Ohmisk intern modstand: Ohmisk intern resistens er hovedsageligt sammensat af elektrodematerialer, elektrolytter, membranresistens og kontaktbestandighed af forskellige dele og er relateret til faktorer som størrelse, struktur og forbindelsesmetode for batteriet. Ohmisk intern modstand afspejler den iboende modstand inde i batteriet, som altid eksisterer under batteriopladnings- og afladningsprocessen.

 

(2) Polariserings intern modstand: Polariserings intern modstand er den modstand, der vises i øjeblikket af den aktuelle belastning. Det er summen af ​​hindringerne for transmission af ladede ioner forårsaget af forskellige faktorer inde i batteriet. Polariserings intern resistens kan opdeles yderligere i elektrokemisk polarisering og koncentration polarisering. Elektrokemisk polarisering er forårsaget af den begrænsede hastighed af kemiske reaktioner på elektrodeoverfladen, mens koncentrationspolarisering er forårsaget af forskellen i ionkoncentration i elektrolytten.

 

(3) Beregning af intern modstand:Den nøjagtige beregning af intern modstand er ret kompliceret og vil fortsætte med at ændre sig under brugen af ​​batteriet. Størrelsen på den interne modstand estimeres normalt gennem eksperimenter eller erfaring. Generelt, jo større volumen af ​​lithiumbatteriet, jo mindre er dens interne modstand. Dette skyldes, at det større batterivolumen kan tilvejebringe en bredere iontransmissionskanal, hvilket reducerer modstanden mod ionoverførsel. Den interne modstand af et lithiumbatteri er en af ​​de vigtige indikatorer for batteriydelse og påvirkes af mange faktorer.

 

2. Virkningen af ​​intern modstand mod lithiumbatteri på batteriets ydeevne:
1. lithiumbatteriudladning:
Med hensyn til udladningsydelse, jo større den interne modstand af et lithiumbatteri, jo mere spænding går tabt under udladningsprocessen, hvilket resulterer i en lavere udgangsspænding. Derudover vil en større intern modstand også begrænse størrelsen på outputstrømmen. Størrelsen på lithiumbatteriets interne modstand påvirker batteriets udladningskapacitet. I scenarier, hvor der kræves høj effekt, såsom elektrisk køretøjsacceleration eller høj belastning af elektronisk udstyr, kan lithiumbatterier med stor intern modstand muligvis ikke imødekomme efterspørgslen, hvilket resulterer i ydelsesnedbrydning.

 

2. opladning af lithiumbatterier:
Med hensyn til opladning af ydeevne spiller intern modstand også en nøglerolle. Når den interne modstand er stor, vil opladningsstrømmen være begrænset, hvilket resulterer i langsommere opladningshastighed. Dette forlænger ikke kun opladningstiden, men kan også påvirke opladningseffektiviteten af ​​batteriet. Især med den udbredte anvendelse af hurtig opladningsteknologi er reduktion af intern modstand blevet nøglen til at forbedre opladningsydelsen.

 

3. intern modstand påvirker også selvudladningshastigheden for lithiumbatterier:
Selvudladning henviser til tabet af effekt på grund af interne kemiske reaktioner, når batteriet ikke er forbundet til et eksternt kredsløb. Jo større den interne modstand er, jo højere er selvudladningshastigheden, hvilket også vil forårsage hurtigt tab af strøm, når batteriet ikke er i brug.

 

4. Virkningen af ​​intern resistens på temperaturegenskaberne for lithiumbatterier:
Lithiumbatterier genererer varme, når de arbejder, og jo større den interne modstand, jo mere genereres varme. Dette får muligvis ikke kun batterietemperaturen til at stige, men påvirker også batteriets stabilitet og sikkerhed.

 

5. Intern modstand har også en vigtig indflydelse på lithiumbatteriets cyklusliv:
Cycle Life refererer til batteriets holdbarhed under opladnings- og dechargecyklussen. Jo større den interne modstand er, jo større er tabet af batteriet under cyklussen, hvilket resulterer i et gradvis fald i batteriets ydeevne, hvilket i sidste ende påvirker batteriets levetid.

 

3. interne modstandsstandarder for lithiumbatterier:

1.. Den interne modstand af det aktuelt almindelige og relativt fremragende 18650 lithium-ion-batteri er ca. 12 milliohms, mens den almindelige interne modstand er omkring 13-15 milliohms. Impedans påvirker batteriets ydelse. Under normale omstændigheder er 50 milliohms normal, og batteriets ydeevne begynder at falde ved 50-100 Milliohms. Mere end 100 milliohms skal bruges parallelt, og mere end 200 milliohms er dybest set ubrugelige.

 

2. Indhold, der skal angives i lithium-ion-batterispecifikationstabellen:
Tabellen til lithiumbatteri indeholder mange nøgleparametre. Følgende er et forenklet eksempel på en lithium-ion-batterispecifikationstabel:
(1) Model:F.eks. Indikerer ICR18650 (cylindrisk) eller ICP103450 (firkant): cylindrisk lithiumbatterimodel: såsom ICR18650, hvor "ICR" indikerer en cylindrisk lithiumbatteri, "18" indikerer en diameter på 18 mm og "650" en højde på 65 mm.

Firkantet lithiumbatterimodel: såsom ICP103450, hvor "ICP" kan indikere en bestemt type firkantet lithiumbatteri, "10" angiver en tykkelse på ca. 10 mm, "34" angiver en bredde på ca. 34 mm, og "50" indikerer en højde på ca. 50 mm. Spænding: Nominel spænding af enkelt lithiumbatteri: 3,7V (nominel spænding af enkelt lithiumbatteri: 3,6V, nominel spænding af enkelt lithiumjernphosphatbatteri: 3.2V)

(2) Driftsspændingsområde: For et enkelt lithiumbatteri er det normalt 2,5V -4. 2V (2,5V -4. 2V for ternært lithiumbatteri, 2. 0 V -3. 65V for lithium jernphosfatbatteri). For batteripakken øges spændingen i overensstemmelse hermed i henhold til antallet af strenge.

(3) Kapacitet:Udtrykt normalt i ampere-timer (AH) eller milliampere-timer (MAH). For eksempel 10Ah, 15Ah, 120mAh, 160mAh osv. Kapaciteten bestemmer mængden af ​​energi, der er gemt i batteriet, og er normalt relateret til batteriets størrelse og vægt.

(4) Batteritype:For eksempel har lithium-ion-batteri, lithiumpolymerbatteri osv. Forskellige typer batterier har forskellige egenskaber og designkrav.

(5) Vægt: Vægten af ​​lithiumbatterier varierer afhængigt af modellen, kapaciteten og typen. For eksempel vejer en typisk lithiumbatteripakke {{0}} kg, mens et enkelt lithiumbatteri kan veje mellem 2. 5-3. 0 kg.

(6) Intern modstand:Inkluderer ohmisk intern modstand og polarisering intern modstand. Ohmisk intern resistens er hovedsageligt sammensat af elektrodematerialer, elektrolyt, membranresistens og kontaktbestandighed for den nuværende samler og fane. Polarisations intern resistens er relateret til batteriets elektrokemiske reaktionsproces.

(7) Andre parametre:Medtag også opladnings- og udladningshastighed, opladningsafskæringsspænding, udladningsafskæringsspænding, driftstemperaturområde, opbevaringsbetingelser osv.; Dette er kun et forenklet specifikationsarkeksempel, og det faktiske produktspecifikationsark kan indeholde mere detaljerede oplysninger og parametre. Hvis du har brug for et specifikt specifikationsark, skal du henvise til manualen til det lithiumbatteri, du har købt eller kontakte producenten for at få det.