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리튬 이온 배터리의 내부 저항을 줄이는 방법: 실용 가이드

Time : 2025-09-13

배터리 내부 저항에 영향을 주는 요소로는 이온 저항, 전자 저항 및 접촉 저항이 있습니다.

1. 이온 저항:

전해질 전도도, 전극 다공도, 다이어프램 다공도 등;

(1) 전해질 조성이 부적절한 경우(예: 리튬 염 농도가 너무 낮거나 용매 비율이 합리적이지 않은 경우) 또는 저온에서 점도가 증가하면 이온 이동 속도가 감소할 수 있습니다. 전해질의 양이 너무 적으면 활물질과 전해질 사이의 접촉이 불량해져 내부 저항이 증가할 수 있습니다.

(2) 전극 압밀 밀도가 너무 높은 경우. 과도한 압밀은 전극의 다공성을 감소시키고 전해질 침투를 제한합니다. ( 전극이 과도하게 압축되었는지 여부는 전극이 취약한지 여부를 관찰하고 전자현미경을 사용하여 재료가 파손되었는지 확인하며, 전극의 기공률을 추정함으로써 판단할 수 있습니다. 전극의 기공률은 전극이 전해액을 흡수하는 양과 속도를 판단하는 데 중요한 지표이며, 이는 배터리 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. )

(3) 다이어프램의 기공률이 낮거나 두께가 과도할 경우 리튬 이온 이동 저항이 증가할 수 있습니다. 다이어프램의 오염 또는 노화, 불순물로 인한 기공 차단, 고온으로 인한 다이어프램 수축/용융 등은 이온 전달을 방해할 수 있습니다. 다이어프램 기공률은 다이어프램 물성 시험의 중요한 지표입니다. .)

2. 전자 저항:

전극 저항률, 전류 수집체 두께 등;

(1) 양극/음극 재료의 전도성이 낮습니다. 예를 들어, 인산철리튬(LiFePO₄) 양극 재료의 자체 전도도가 낮으며, 탄소 코팅이 충분하지 않거나 도핑 및 개질이 이루어지지 않으면 전자 이동 저항이 증가합니다.

(2) 전극 재료의 입자 크기가 과도하면 리튬 이온 확산 경로가 길어지고, 기공률이 부족하면 전해질 침투가 방해되며 이온 이동 저항이 증가합니다.

(3) 전도성 물질(예: 카본블랙)의 첨가량이 부족하거나 분산이 고르지 못하면 전극 내부의 전자 전도 네트워크가 불완전하게 됩니다. 재료 품질, 압밀 밀도, 전도제 첨가량, 집전체 선택 등 위와 같은 요인들은 궁극적으로 전극 시트에 영향을 미치며, 리튬 배터리 업체들은 일반적으로 전극 시트 저항을 측정하여 내부 저항을 판단합니다.