Kako smanjiti unutarnji otpor litijevih baterija kako bi se poboljšala performanse baterije

 

1. Osnovni pojmovi i definicije unutarnjeg otpora litijske baterije:

1. Osnovni pojmovi:

Unutarnji otpor litijske baterije odnosi se na otpor na struju unutar baterije. Glavni izvori unutarnjeg otpora su efekti otpornosti i polarizacije komponenti poput elektrolita, pozitivnih i negativnih materijala za elektrode i dijafragma unutar baterije. Veličina unutarnjeg otpora ima izravan utjecaj na radno stanje baterije. Manji unutarnji otpor može omogućiti bateriji da izbaci stabilniji napon i struju tijekom rada, poboljšavajući na taj način ukupne performanse baterije. Suprotno tome, veći unutarnji otpor uzrokovat će da baterija stvara više topline tijekom pražnjenja, smanjujući učinkovitost i uslužni vijek trajanja baterije.

 

2. Klasifikacija unutarnjeg otpora litijske baterije:

Unutarnji otpor litijske baterije može se podijeliti na ohmički unutarnji otpor i unutarnji otpor polarizacije.

 

(1) Ohmički unutarnji otpor: Ohmički unutarnji otpor uglavnom se sastoji od materijala za elektrode, elektrolita, otpornosti na dijafragmu i kontaktnog otpora različitih dijelova, a povezan je s faktorima kao što su veličina, struktura i metoda povezivanja baterije. Ohmički unutarnji otpor odražava svojstveni otpor unutar baterije, koji uvijek postoji tijekom postupka punjenja i ispuštanja baterije.

 

(2) Polarizacijski unutarnji otpor: Polarizacijski unutarnji otpor je otpor koji se pojavljuje u trenutku trenutnog opterećenja. To je zbroj prepreka prijenosu nabijenih iona uzrokovanih različitim čimbenicima unutar baterije. Polarizacijski unutarnji otpor može se dodatno podijeliti na elektrokemijsku polarizaciju i polarizaciju koncentracije. Elektrokemijska polarizacija uzrokovana je ograničenom brzinom kemijskih reakcija na površini elektrode, dok je polarizacija koncentracije uzrokovana razlikom koncentracije iona u elektrolitu.

 

(3) Izračun unutarnjeg otpora:Precizni izračun unutarnjeg otpora prilično je kompliciran i nastavit će se mijenjati tijekom upotrebe baterije. Veličina unutarnjeg otpora obično se procjenjuje eksperimentima ili iskustvom. Općenito, što je veći volumen litijske baterije, to je manji unutarnji otpor. To je zato što veći volumen baterije može pružiti širi kanal za prijenos iona, smanjujući otpor na prijenos iona. Unutarnji otpor litijske baterije jedan je od važnih pokazatelja performansi baterije i na njega utječu mnogi čimbenici.

 

2. Utjecaj unutarnjeg otpora litijske baterije na performanse baterije:
1. Ispust litijskog baterije:
U pogledu performansi pražnjenja, što je veći unutarnji otpor litijske baterije, to se više napona gubi tijekom postupka pražnjenja, što rezultira nižim izlaznim naponom. Pored toga, veći unutarnji otpor također će ograničiti veličinu izlazne struje. Veličina unutarnjeg otpora litijske baterije izravno utječe na kapacitet pražnjenja baterije. U scenarijima u kojima je potrebna velika snaga, poput ubrzanja električnog vozila ili rada elektroničke opreme, litijske baterije s velikim unutarnjim otporom možda neće moći zadovoljiti potražnju, što rezultira degradacijom performansi.

 

2. Punjenje litijevih baterija:
U pogledu performansi punjenja, unutarnji otpor također igra ključnu ulogu. Kad je unutarnji otpor velik, struja punjenja bit će ograničena, što rezultira sporijom brzinom punjenja. To ne samo da produžava vrijeme punjenja, već može utjecati i na učinkovitost punjenja baterije. Osobito uz široku primjenu tehnologije brzog punjenja, smanjenje unutarnjeg otpora postalo je ključ za poboljšanje performansi punjenja.

 

3. Unutarnji otpor također utječe na brzinu samo-pražnjenja litij baterija:
Samo-prasak se odnosi na gubitak snage zbog unutarnjih kemijskih reakcija kada baterija nije spojena na vanjski krug. Što je unutarnji otpor veći, veća je brzina samo-pražnjenja, što će također uzrokovati brzi gubitak snage kada se baterija ne koristi.

 

4. Utjecaj unutarnjeg otpora na temperaturne karakteristike litijevih baterija:
Litijeve baterije stvaraju toplinu pri radu, a što je veći unutarnji otpor, to se stvara više topline. To ne samo da uzrokuje porast temperature baterije, već i utjecati na stabilnost i sigurnost baterije.

 

5. Unutarnji otpor također ima važan utjecaj na vijek trajanja litij baterija:
Život ciklusa odnosi se na izdržljivost baterije tijekom ciklusa punjenja i pražnjenja. Što je veći otpor veći, to je veći gubitak baterije tijekom ciklusa, što rezultira postupnim padom performansi baterije, što u konačnici utječe na trajanje baterije.

 

3. Unutarnji standardi otpora litijevih baterija:

1. Unutarnji otpor trenutno uobičajene i relativno izvrsne litij-ionske baterije iz 18650. godine iznosi oko 12 miliohms, dok je uobičajeni unutarnji otpor oko 13-15 miliohms. Impedancija utječe na performanse baterije. U normalnim okolnostima, 50 miliohms je normalno, a performanse baterije počinju opadati na 50-100 miliohms. Više od 100 miliohmi treba koristiti paralelno, a više od 200 miliohma je u osnovi neupotrebljivo.

 

2. Sadržaj koji bi trebao biti naznačen u tablici specifikacije baterije litij-ion:
Tablica specifikacije litijske baterije sadrži mnogo ključnih parametara. Slijedi pojednostavljeni primjer tablice specifikacije litij-ionske baterije:
(1) Model:Na primjer, ICR18650 (cilindrični) ili ICP103450 (kvadrat): cilindrični model litij baterija: kao što je ICR18650, gdje "ICR" označava cilindričnu litijsku bateriju "18" označava promjer od 18 mm i "650" označava visinu od 65 mm.

Model kvadratne litijske baterije: kao što je ICP103450, gdje "ICP" može ukazivati ​​na specifičnu vrstu kvadratne litijske baterije, "10" označava debljinu od približno 10 mm, "34" označava širinu od približno 34 mm, a "50" ukazuje na visinu od oko 50 mm. Napon: nominalni napon jednostruke litij baterije: 3.7V (nominalni napon jednostruke litij baterije: 3.6V, nominalni napon jednostrukih litijskih željeznog fosfata baterija: 3.2V)

(2) Radni napon: Za jednu litijsku bateriju obično je 2.5V -4. 2V (2.5V -4. 2V za ternarnu litijsku bateriju, 2. 0 v -3. 65V za litij željezni fosfat baterija). Za bateriju, napon se u skladu s tim povećava u skladu s brojem žica.

(3) Kapacitet:obično se izražava u ampere-satu (ah) ili miliampere-satu (MAH). Na primjer, 10ah, 15ah, 120mAh, 160mAh, itd. Kapacitet određuje količinu energije pohranjene u bateriji i obično je povezana s veličinom i težinom baterije.

(4) Vrsta baterije:Na primjer, litij-ionska baterija, litij polimerna baterija itd. Različite vrste baterija imaju različite karakteristike i zahtjeve za dizajnom.

(5) Težina: Težina litijevih baterija varira ovisno o modelu, kapacitetu i vrsti. Na primjer, tipični paket litijske baterije teži {{{0}} kg, dok jedna litijeva baterija može težiti između 2. 5-3. 0 kg.

(6) Unutarnji otpor:Uključuje ohmički unutarnji otpor i unutarnji otpor polarizacije. Ohmički unutarnji otpor uglavnom se sastoji od materijala za elektrode, elektrolita, otpornosti na dijafragmu i kontaktnog otpora strujnog sakupljača i TAB -a. Polarizacijski unutarnji otpor povezan je s procesom elektrokemijske reakcije baterije.

(7) Ostali parametri:Uključite i brzinu punjenja i pražnjenja, napon za odsječak naboja, napon za odbacivanje pražnjenja, raspon radne temperature, uvjete skladištenja itd.; Ovo je samo pojednostavljeni primjer specifikacijskog lista, a stvarni list specifikacije proizvoda može sadržavati detaljnije informacije i parametre. Ako vam je potreban određeni list s specifikacijama, pogledajte priručnik litijske baterije koju ste kupili ili kontaktirajte proizvođača da biste je dobili.