Pale sou rezistans entèn batri ityòm ak teyori ak pwodiksyon

Aug 22, 2020

Rezistans entèn la se rezistans batri ityòm lan lè aktyèl la ap koule nan batri a. Dapre metòd tès la, li ka divize an rezistans entèn AC ak rezistans entèn DC. Rezistans entèn batri a se yon paramèt enpòtan pou idantifye bon jan kalite pil ityòm-ion. Gwo rezistans entèn batri a pral jenere yon gwo kantite chalè Joule ak lakòz tanperati batri a ap monte, sa ki lakòz yon rediksyon nan egzeyat batri a k ​​ap travay vòltaj, mantèg tan an egzeyat, ak ki afekte pèfòmans batri ak lavi. Kòz enpak grav. Rezistans entèn la se tou yon paramèt enpòtan nan tès la pou verifye pèfòmans elèktrochimik pil ityòm yo. Konbine materyèl ak pwosesis pil ityòm pou pataje avèk ou faktè ki afekte rezistans entèn pil ityòm yo.


Anjeneral, batri entèn rezistans divize an ohmic entèn rezistans ak polarization entèn rezistans. Rezistans ohmik entèn la konpoze de materyèl elektwòd, elektwolit, rezistans manbràn ak rezistans kontak nan divès pati. Polarizasyon entèn rezistans refere a rezistans a ki te koze pa polarizasyon pandan reyaksyon electrochemical, ki gen ladan polarizasyon electrochemical entèn rezistans ak konsantrasyon polarization entèn rezistans. Rezistans ohmik entèn batri a detèmine pa konduktivite total batri a, epi polarizasyon entèn rezistans batri a detèmine pa koyefisyan faz difizyon solid iyon ityòm nan materyèl aktif elektwòd la.


rezistans ohmik

Rezistans ohmik la sitou divize an twa pati, youn se rezistans ion, lòt la se rezistans elektwonik, ak twazyèm lan se rezistans kontak. Nou espere ke rezistans entèn batri ityòm lan piti tankou posib, kidonk nou bezwen pran mezi espesifik pou diminye rezistans entèn ohmik pou twa atik sa yo.


1. Ion enpedans

Lityòm batri rezistans ion refere a rezistans nan iyon ityòm nan batri a. Nan yon batri ityòm, vitès imigrasyon ityòm ion ak vitès kondiksyon elèktron jwe yon wòl egalman enpòtan, epi rezistans ion an sitou afekte pa materyèl elektwòd pozitif ak negatif, separatè a, ak elektwolit la Pou diminye enpedans ion, ou bezwen fè bagay sa yo:

① Asire ke materyèl pozitif ak negatif ak elektwolit yo gen bon mouyabilite.

Li nesesè yo chwazi yon dansite konpaksyon apwopriye lè desine moso nan poto. Si dansite konpaksyon an twò gwo, elektwolit la pa fasil pou enfiltre, ki pral ogmante rezistans ion la. Pou moso poto negatif la, si fim nan SEI ki te fòme sou sifas la nan materyèl la aktif pandan premye chaj la ak egzeyat twò epè, li pral ogmante tou rezistans nan ion. Nan moman sa a, li nesesè ajiste pwosesis la fòmasyon batri yo rezoud li.

② Enfliyans nan elektwolit

Elektwolit la dwe gen konsantrasyon ki apwopriye, viskozite ak konduktivite. Lè viskozite elektwolit la twò wo, li pa fezab enfiltrasyon ant materyèl aktif pozitif ak negatif. An menm tan an, elektwolit la bezwen tou yon konsantrasyon ki ba, twò wo konsantrasyon tou se pa fezab nan koule li yo ak enfiltrasyon. Konduktivite nan elektwolit la se faktè ki pi enpòtan ki afekte rezistans ion, ki detèmine migrasyon an nan iyon.

③ Enfliyans nan manbràn sou enpedans ion

Faktè prensipal enfliyanman nan dyafram a sou rezistans ion yo se: distribisyon elektwolit nan dyafram la, zòn dyafram, epesè, gwosè pò, porositë ak koyefisyan tortuozite. Pou dyafram seramik, li nesesè tou pou anpeche patikil seramik bloke porositë dyafram yo, ki pa fezab pou pasaj iyon yo. Pandan ke asire ke elektwolit la konplètman enfiltre nan dyafram la, pa ta dwe gen okenn elektwolit depase ki rete nan li, ki diminye efikasite itilizasyon elektwolit la.


2. Enpedans elektwonik

Gen anpil faktè enfliyanse nan enpedans elektwonik, ki ka amelyore nan aspè tankou materyèl ak pwosesis.

Plates Plak poto pozitif ak negatif

Faktè prensipal ki afekte enpedans elektwonik plak pozitif ak negatif yo se: kontak ant materyèl aktif ak pèseptè aktyèl la, faktè materyèl aktif la li menm, ak paramèt plak la. Materyèl aktif la ta dwe konplètman kontakte sifas pèseptè aktyèl la, ki ka konsidere soti nan papye aktyèl la pèseptè kòb kwiv mete, materyèl baz papye aliminyòm, ak adezyon nan kole elektwòd pozitif ak negatif yo. Porositë nan materyèl k ap viv nan tèt li, pa pwodwi yo sou sifas la nan patikil yo, ak melanj la inegal ak ajan an kondiktif ka tout lakòz chanjman nan enpedans elektwonik la. Paramèt plak polè tankou dansite nan matyè k ap viv twò piti, diferans ki genyen ant patikil yo twò gwo, ki pa fezab nan kondiksyon elèktron.

② Dyafram

Faktè prensipal ki afekte enpedans elektwonik la nan dyafram la se: epesè dyafram, porositë, ak pa pwodwi nan chaj la ak pwosesis egzeyat. De premye yo fasil pou konprann. Aprè batri a demonte, se yon kouch epè nan materyèl mawon souvan yo te jwenn sou separateur a, ki gen ladan elektwòd la grafit negatif ak reyaksyon li yo pa-pwodwi yo, ki pral bloke twou a séparation ak diminye lavi sa a ki batri.

③ Substrate pèseptè aktyèl la

Materyèl, epesè, lajè pèseptè aktyèl la ak degre nan kontak ak onglè yo tout afekte enpedans elektwonik la. Pèseptè aktyèl la bezwen chwazi yon substra ki pa oksidize ak pasive, otreman li pral afekte enpedans la. Pòv soude ant kwiv ak papye aliminyòm ak onglè ap afekte tou enpedans elektwonik.


3. Kontak rezistans

Se rezistans nan kontak ki te fòme ant kontak ki genyen ant kwiv la ak papye aliminyòm ak materyèl la aktif, epi li nesesè yo peye atansyon sou adezyon nan sispansyon an pozitif ak negatif.


Polarize rezistans entèn yo

Lè aktyèl pase nan elektwòd yo, fenomèn ki potansyèl elektwòd la devye de potansyèl elektwòd ekilib yo rele polarizasyon elektwòd. Polarizasyon gen ladan polarizasyon ohmik, polarizasyon electrochimik ak polarizasyon konsantrasyon, jan yo montre nan Figi 1. Rezistans polarizasyon refere a rezistans entèn ki te koze pa polarizasyon elektwòd pozitif ak negatif batri a pandan reyaksyon elektwochimik la. Li ka reflete konsistans entèn batri a, men li pa apwopriye pou pwodiksyon akòz enfliyans operasyon an ak metòd la. Rezistans polarizasyon entèn la pa konstan, epi li chanje avèk tan pandan pwosesis chaje ak dechaje a. Sa a se paske konpozisyon an nan materyèl la aktif, konsantrasyon nan elektwolit la ak tanperati a yo toujou ap chanje. Rezistans entèn ohmik la obeyi lwa Ohm&# 39, ak rezistans polarizasyon entèn la ogmante ak ogmantasyon dansite aktyèl la, men se pa yon relasyon lineyè. Li souvan ogmante lineyè jan logaritm nan dansite aktyèl la ogmante.

Figure 1. OCV-working voltage-polarization voltage relationship diagram

Anjeneral pale, rezistans entèn DC batri a egal a sòm rezistans polarizasyon entèn ak rezistans entèn ohmik la. Mezi DC rezistans entèn la gen anpil enpòtans. Gen anpil faktè ki afekte rezistans entèn nan polarizasyon, tankou chaj ak pousantaj egzeyat, tanperati anbyen, eta SOC, konsantrasyon elektwolit ak sou sa. Isit la se yon egzanp sou enfliyans tanperati sou rezistans entèn nan ityòm fè fosfat pil. Moun ki bezwen literati ki enpòtan yo ka ekri an prive sou FIRSTEK, jan yo montre sa nan figi ki anba a:

Figure2. Influencing factors of battery polarization internal resistance a, temperature affects internal resistance; b, SOC state affects internal resistance


Kouran batri entèn mezi mezi rezistans yo itilize nan endistri an


Nan aplikasyon endistri yo, mezi egzat rezistans batri entèn la te pote soti nan ekipman espesyal. A pwezan, batri entèn mezi rezistans metòd ki te itilize nan endistri kesyon sa te poze gen ladan yo de sa:

1. DC egzeyat metòd mezi rezistans entèn yo

Dapre fòmil fizik la R=U / I, ekipman tès la fòse batri a pase yon gwo DC konstan aktyèl nan yon kout peryòd de tan (anjeneral 2 a 3 segonn) (kounye a yon gwo aktyèl 40A a 80A jeneralman yo itilize) , ak batri a mezire nan moman sa a vòltaj la nan tou de bout, ak kalkile aktyèl batri a entèn rezistans selon fòmil la.

Presizyon metòd mezi sa a relativman wo. Avèk bon kontwòl, yo ka kontwole erè presizyon mezi a nan 0.1%. Men, metòd sa a gen enpèfeksyon evidan:

(1) Se sèlman pil gwo kapasite oswa akimilatè ki ka mezire, ak pil ti kapasite pa ka chaje yon gwo kouran de 40A a 80A nan 2 a 3 segonn;

(2) Lè batri a pase yon gwo kouran, elektwòd andedan batri a pral polarize, sa ki lakòz polarize rezistans entèn yo. Se poutèt sa, tan an mezi yo dwe trè kout, otreman mezire rezistans entèn la gen yon gwo erè;

(3) Gwo kouran k ap koule nan batri a ap domaje elektwòd entèn batri a.

2. AC presyon gout metòd mezi rezistans entèn yo

Paske batri a aktyèlman ekivalan a yon rezistans aktif, nou aplike yon frekans fiks ak yon aktyèl fiks nan batri a (kounye a frekans 1kHz ak 50mA ti aktyèl yo jeneralman itilize), ak Lè sa a, se vòltaj la echantiyon, korije, filtre, elatriye Lè sa a, kalkile rezistans entèn batri a nan sikwi anplifikatè operasyonèl la. Tan mezi batri nan vòltaj AC gout metòd rezistans entèn la trè kout, jeneralman apeprè 100 milisgond.

Presizyon metòd mezi sa a bon tou, ak erè presizyon mezi a jeneralman ant 1% ak 2%.

Avantaj ak dezavantaj nan metòd sa a:

(1) Prèske tout pil ka mezire lè l sèvi avèk vòltaj CA gout metòd rezistans entèn rezistans, ki gen ladan pil ti kapasite. Metòd sa a jeneralman itilize pou mezire rezistans entèn selil batri laptop yo.

(2) Presizyon mezi metòd mezi vòltaj AC a gen anpil chans pou afekte pa kouran an, e gen posibilite tou pou entèferans aktyèl amonik. Sa a se yon tès pou kapasite anti-entèferans nan sikwi enstriman mezi a

(3) Metòd sa a pa pral lakòz anpil domaj nan batri nan tèt li.

(4) Presizyon mezi metòd mezi vòltaj AC a pa bon tankou metòd mezi egzeyat DC rezistans entèn la.

Ou ka renmen tou