Paano Bawasan ang Panloob na Paglaban sa Mga Baterya ng Li-ion: Isang Gabay sa Pagsasagawa

Mga salik na nakakaapekto sa panloob na paglaban ng baterya kabilang ang ionic resistance, electronic resistance at contact resistance:

1.Ionic resistance:

konduktibidad ng elektrolito, porosity ng electrode, porosity ng diafragma, atbp.;

(1) Hindi tamang pagbubuo ng elektrolito (hal., sobrang mababa ang konsentrasyon ng asin ng lityo, hindi makatwirang ratio ng solvent) o nadagdagan ang viscosity sa mababang temperatura ay maaaring bawasan ang rate ng paglilipat ng ion. Masyadong kakaunting elektrolito ay maaari ring magdulot ng mahinang contact sa pagitan ng aktibong materyales at elektrolito, na nagdaragdag ng panloob na paglaban.

(2) Ang electrode compaction density ay sobrang mataas. Ang labis na pagkakabuklod ay binabawasan ang porosity ng electrode at naghihigpit sa pagtagos ng elektrolito. ( Maaaring matukoy kung ang elektrodo ay sobrang naka-compress sa pamamagitan ng pagmamasid kung ang elektrodo ay marmaring, gamit ang electron microscope upang suriin kung ang materyales ay nasira, at pagtataya ng porosity ng elektrodo. Ang porosity ng elektrodo ay isang mahalagang tagapagpahiwatig para sa pagtukoy ng dami at rate ng pagtanggap ng likido ng elektrodo, na may direktang epekto sa pagganap ng baterya. )

(3) Maaaring magdulot ng pagtaas ng paglaban sa migrasyon ng lithium ion ang mababang porosity ng diaphragm o labis na kapal nito. Ang kontaminasyon o pagkabulok ng diaphragm, ang mga dumi na naka-block sa mga butas, o mataas na temperatura na nagdudulot ng pag-urong/pagkatunaw ng diaphragm, ay maaaring hadlangan ang transportasyon ng ion. ( Ang porosity ng diaphragm ay isang mahalagang tagapagpahiwatig sa pagsusuri ng mga pisikal na katangian ng diaphragm .)

2. Paglaban sa kuryente:

resistivity ng elektrodo, kapal ng current collector, atbp.;

(1) Ang mga materyales sa positibo/negatibong elektrodo ay may mahinang conductivity. Halimbawa, ang likas na conductivity ng lithium iron phosphate (LiFePO₄) na positibong materyales sa elektrodo ay mababa. Kung hindi ito ganap na napatong ng carbon o hindi dinop ang mga ito, ang resistensya sa paglipat ng elektron ay tataas.

(2) Ang labis na laki ng mga partikulo ng materyales sa elektrodo ay magpapahaba sa landas ng pagkakalat ng lithium ion; ang kakaunting porosidad ay magpapabagal sa pagtagos ng elektrolito at magpapataas ng resistensya sa paggalaw ng ion.

(3) Ang hindi sapat o hindi pantay na pagkakadisperso ng mga conductive agent (tulad ng carbon black) ay nagdudulot ng hindi kumpletong network ng conductivity ng elektron sa loob ng elektrodo. Ang mga salik na nabanggit gaya ng kalidad ng materyales, density ng pagkakakompak, dosis ng conductive agent, at pagpili ng current collector ay kalaunan ay ipinapakita sa mismong elektrodo. Ang mga kumpanya ng lithium battery ay karaniwang nagsusuri ng resistensya ng elektrodo upang matukoy ang internal resistance.

3. Contact resistance:

pagbubuntot sa pagitan ng aktibong materyales at current collector, at sa pagitan ng current collector at tab.

(1) Malaki ang contact internal resistance sa pagitan ng aktibong materyales at current collector, at karaniwang maaaring gamitin ang carbon-coated copper-aluminum foil upang mapataas ang conductivity.

(2) Hindi sapat ang pagbubuntot sa pagitan ng tab at current collector (tulad ng aluminum foil/copper foil), na nagdudulot ng pagtaas ng contact resistance.

(3) Napakababa ng panloob na presyon ng battery cell (mahinang contact) o napakataas (diaphragm deformation), na nakakaapekto sa internal resistance. Ang mga dahilan ng mataas na internal resistance ng lithium battery ay kasali ang maraming aspeto tulad ng mga materyales, proseso ng pagmamanupaktura, kondisyon ng paggamit at pagtanda.

4. Paano bawasan ang internal resistance?

Maaari mong isaalang-alang ang mga sumusunod na aspeto:

(1) I-optimize ang mga materyales: piliin ang mga highly conductive na electrode materials at maayos na idisenyo ang pore structure.

(2) Pagbutihin ang proseso: tiyaking pantay ang patong ng elektrodo, kontrolin ang density ng pagkakapugot, at i-optimize ang kalidad ng pagmamantsa.

(3) Ayusin ang elektrolito: Gamitin ang formula na mataas ang conductivity na angkop para sa malawak na saklaw ng temperatura.

(4) Iwasan ang pang-aabuso: Pigilan ang sobrang pag-charge/sobrang pagbaba ng kuryente, imbakan sa mataas na temperatura, at kontrolin ang makatwirang rate ng pag-charge at pagbaba ng kuryente.