Hoe de interne weerstand van lithiumbatterijen te verminderen om de prestaties van de batterij te verbeteren

 

1. Basisconcepten en definities van interne weerstand van lithiumbatterijen:

1. Basisconcepten:

De interne weerstand van een lithiumbatterij verwijst naar de weerstand tegen stroom in de batterij. De belangrijkste bronnen van interne weerstand zijn de weerstands- en polarisatie -effecten van componenten zoals de elektrolyt, positieve en negatieve elektrodematerialen en diafragma in de batterij. De grootte van de interne weerstand heeft een directe impact op de werkstatus van de batterij. Een kleinere interne weerstand kan de batterij in staat stellen om een ​​stabielere spanning en stroom tijdens het werking uit te voeren, waardoor de algehele prestaties van de batterij worden verbeterd. Omgekeerd zal een grotere interne weerstand ervoor zorgen dat de batterij meer warmte genereert tijdens ontlading, waardoor de efficiëntie en de levensduur van de batterij wordt verminderd.

 

2. Classificatie van de interne weerstand van de lithiumbatterij:

De interne weerstand van een lithiumbatterij kan worden onderverdeeld in ohmische interne weerstand en interne weerstand van polarisatie.

 

(1) Ohmische interne weerstand: Ohmische interne weerstand bestaat voornamelijk uit elektrodenmaterialen, elektrolyten, diafragma -weerstand en contactweerstand van verschillende onderdelen en is gerelateerd aan factoren zoals de grootte, structuur en verbindingsmethode van de batterij. Ohmische interne weerstand weerspiegelt de inherente weerstand in de batterij, die altijd bestaat tijdens het laad- en ontlaadproces van de batterij.

 

(2) interne weerstand van polarisatie: Polarisatie Interne weerstand is de weerstand die verschijnt op het moment van stroombelasting. Het is de som van de obstakels voor de overdracht van geladen ionen veroorzaakt door verschillende factoren in de batterij. Interne weerstand van polarisatie kan verder worden onderverdeeld in elektrochemische polarisatie en concentratiepolarisatie. Elektrochemische polarisatie wordt veroorzaakt door de beperkte snelheid van chemische reacties op het elektrodeoppervlak, terwijl concentratiepolarisatie wordt veroorzaakt door het verschil in ionenconcentratie in de elektrolyt.

 

(3) Berekening van interne weerstand:De precieze berekening van de interne weerstand is vrij ingewikkeld en zal blijven veranderen tijdens het gebruik van de batterij. De grootte van de interne weerstand wordt meestal geschat door experimenten of ervaring. Over het algemeen geldt dat hoe groter het volume van de lithiumbatterij, hoe kleiner zijn interne weerstand. Dit komt omdat het grotere batterijvolume een breder ionentransmissiekanaal kan bieden, waardoor de weerstand tegen ionentransmissie wordt verminderd. De interne weerstand van een lithiumbatterij is een van de belangrijke indicatoren voor de prestaties van de batterij en wordt beïnvloed door vele factoren.

 

2. De impact van de interne weerstand van de lithiumbatterij op de prestaties van de batterij:
1. Lithium -batterij ontlading:
In termen van ontladingsprestaties, hoe groter de interne weerstand van een lithiumbatterij, hoe meer spanning verloren gaat tijdens het ontladingsproces, wat resulteert in een lagere uitgangsspanning. Bovendien zal een grotere interne weerstand ook de grootte van de uitgangsstroom beperken. De grootte van de interne weerstand van de lithiumbatterij beïnvloedt direct de ontladingscapaciteit van de batterij. In scenario's waarbij een hoog vermogen vereist is, zoals versnelling van elektrische voertuigen of hoge lading van elektronische apparatuur, kunnen lithiumbatterijen met een grote interne weerstand mogelijk niet aan de vraag voldoen, wat resulteert in degradatie van prestaties.

 

2. Opladen van lithiumbatterijen:
In termen van laadprestaties speelt interne weerstand ook een sleutelrol. Wanneer de interne weerstand groot is, zal de laadstroom beperkt zijn, wat resulteert in een lagere laadsnelheid. Dit verlengt niet alleen de laadtijd, maar kan ook de laadefficiëntie van de batterij beïnvloeden. Vooral met de wijdverbreide toepassing van snellaadtechnologie is het verminderen van interne weerstand de sleutel geworden tot het verbeteren van de laadprestaties.

 

3. Interne weerstand heeft ook invloed op de zelfontladingssnelheid van lithiumbatterijen:
Zelfontlading verwijst naar het vermogensverlies als gevolg van interne chemische reacties wanneer de batterij niet is aangesloten op een extern circuit. Hoe groter de interne weerstand, hoe hoger de zelfontladingssnelheid, die ook snel vermogensverlies zal veroorzaken wanneer de batterij niet in gebruik is.

 

4. De impact van interne weerstand op de temperatuurkarakteristieken van lithiumbatterijen:
Lithiumbatterijen genereren warmte tijdens het werken, en hoe groter de interne weerstand, hoe meer warmte wordt gegenereerd. Hierdoor kan niet alleen de batterijtemperatuur stijgen, maar ook de stabiliteit en veiligheid van de batterij beïnvloeden.

 

5. Interne weerstand heeft ook een belangrijke invloed op de levensduur van lithiumbatterijen:
Cycle Life verwijst naar de duurzaamheid van de batterij tijdens de lading- en ontladingscyclus. Hoe groter de interne weerstand, hoe groter het verlies van de batterij tijdens de cyclus, wat resulteert in een geleidelijke afname van de batterijprestaties, wat uiteindelijk de levensduur van de batterij beïnvloedt.

 

3. Interne weerstandsnormen van lithiumbatterijen:

1. De interne weerstand van de momenteel gemeenschappelijke en relatief uitstekende 18650 lithium-ionbatterij is ongeveer 12 millilohms, terwijl de gewone interne weerstand rond 13-15 MillioHMS is. Impedantie beïnvloedt de prestaties van de batterij. Onder normale omstandigheden is 50 MillioHM's normaal en begint de batterijprestaties te dalen bij 50-100 MillioHMS. Meer dan 100 milliohms moeten parallel worden gebruikt en meer dan 200 milliohm zijn in principe onbruikbaar.

 

2. Inhoud die moet worden aangegeven in de specificatietabel Lithium-ionbatterij:
De lithiumbatterijspecificatietabel bevat veel belangrijke parameters. Het volgende is een vereenvoudigd voorbeeld van een lithium-ionbatterijspecificatietabel:
(1) Model:Bijvoorbeeld, ICR18650 (cilindrisch) of ICP103450 (vierkant): cilindrisch lithiumbatterijmodel: zoals ICR18650, waarbij "ICR" een cilindrische lithiumbatterij aangeeft, "18" geeft een diameter van 18 mm aan, en "650" geeft een hoogte van 65 mm aan.

Square lithiumbatterijmodel: zoals ICP103450, waarbij "ICP" een specifiek type vierkante lithiumbatterij kan aangeven, "10" geeft een dikte van ongeveer 10 mm aan, "34" geeft een breedte van ongeveer 34 mm aan, en "50" duidt op een hoogte van ongeveer 50 mm. Spanning: nominale spanning van enkele lithiumbatterij: 3,7 V (nominale spanning van enkele lithiumbatterij: 3.6V, nominale spanning van enkele lithiumijzerfosfaatbatterij: 3,2 V)

(2) Werkspanningsbereik: voor een enkele lithiumbatterij is het meestal 2.5V -4. 2v (2.5V -4. 2v voor ternaire lithiumbatterij, 2. 0 V -3. 65V voor lithiumijzerfosfaatbatterij). Voor het batterijpakket neemt de spanning dienovereenkomstig toe volgens het aantal snaren.

(3) Capaciteit:meestal uitgedrukt in ampere-uur (AH) of Milliampere-uur (MAH). Bijvoorbeeld, 10AH, 15AH, 120 mAh, 160 mAh, enz. De capaciteit bepaalt de hoeveelheid energie die is opgeslagen in de batterij en is meestal gerelateerd aan de grootte en het gewicht van de batterij.

(4) Batterijtype:Bijvoorbeeld, lithium-ionbatterij, lithiumpolymeerbatterij, enz. Verschillende soorten batterijen hebben verschillende kenmerken en ontwerpvereisten.

(5) Gewicht: Het gewicht van lithiumbatterijen varieert afhankelijk van het model, de capaciteit en het type. Een typisch lithiumbatterij weegt bijvoorbeeld {{0}} kg, terwijl een enkele lithiumbatterij kan wegen tussen 2. 5-3. 0 kg.

(6) Interne weerstand:Bevat ohmische interne weerstand en interne weerstand van polarisatie. Ohmische interne weerstand bestaat voornamelijk uit elektrodematerialen, elektrolyt, diafragma -weerstand en contactbestendigheid van stroomcollector en tab. De interne weerstand van polarisatie is gerelateerd aan het elektrochemische reactieproces van de batterij.

(7) Andere parameters:omvatten ook lading- en afvoersnelheid, afsluitspanning, ontladingsafsluitspanning, bedrijfstemperatuurbereik, opslagomstandigheden, enz.; Dit is slechts een vereenvoudigd specificatiebladvoorbeeld en het werkelijke productspecificatieblad kan meer gedetailleerde informatie en parameters bevatten. Als u een specifiek specificatieblad nodig hebt, raadpleegt u de handleiding van de lithiumbatterij die u hebt gekocht of neemt u contact op met de fabrikant om deze te verkrijgen.