Introducción de la resistencia interna de la batería de iones de litio.

La resistencia interna, la resistencia interna estática y la resistencia interna de trabajo de la batería de iones de litio tienden a ser diferentes. En diferentes entornos, la resistencia interna varía con la temperatura. ¿Qué factores afectan la resistencia interna de la batería de iones de litio?

1 el proceso de trabajo de la batería de litio

En la actualidad, la batería de iones de litio convencional, generalmente de acuerdo con el tipo de material de electrodo positivo nombrado, fosfato de hierro y litio, ácido de manganeso y litio, etc., es el tipo de material de electrodo positivo; Material de grafito de electrodo negativo; Fluido colector positivo lámina de aluminio, fluido colector negativo para lámina de cobre.

La siguiente descarga, por ejemplo, describe el proceso físico de descarga de la batería de litio.

Después de que se enciende la carga externa, se forma una ruta de corriente fuera del cuerpo de la batería. Debido a la diferencia de potencial entre los electrodos positivo y negativo, los electrones cerca del electrodo negativo se mueven primero al electrodo positivo al recolectar el fluido y el cable externo. La concentración de iones de litio alrededor del polo negativo aumenta. Los electrones que van del electrodo negativo al electrodo positivo a través de un circuito externo se combinan con iones de litio cerca del electrodo positivo. La incrustación del material del ánodo, cerca del ánodo de concentración de iones de litio, disminuyó. La diferencia en la concentración de iones de litio entre las formas de los polos positivo y negativo. Esto completa el primer impulso del proceso de descarga de la batería.

A medida que los iones de litio abandonan el electrodo negativo impulsados por la diferencia en la concentración de iones, aparecen vacantes cerca del electrodo negativo. Los iones de litio en el material del cátodo, desprendiéndose del cátodo, ingresan al electrolito; Una gran cantidad de iones de litio desde el electrolito a través del diafragma, del polo del ego al polo positivo. Al mismo tiempo, los electrones que originalmente estaban unidos a los iones de litio van al electrodo positivo a través de un circuito externo. La batería comienza a descargarse según lo requiera la carga.

La carga es el proceso inverso de descarga. En la misma etapa de desvinculación, movimiento e incrustación, el poder para promover el desarrollo del proceso solo proviene del cargador, mientras que la dirección del movimiento de los iones es del polo positivo al polo negativo. No entraré en detalles aquí.

Resistencia interna de 2 baterías de litio

Comprenda el proceso de trabajo de la batería de litio, por lo que en el proceso de obstáculos, luego formó la resistencia interna de la batería de litio.

La resistencia interna de la batería incluye resistencia OHMIC y resistencia a la polarización. Bajo la condición de temperatura constante, la resistencia OHMIC es básicamente estable, mientras que la resistencia a la polarización cambia con los factores que afectan el nivel de polarización.

La resistencia OHMIC se compone principalmente de material de electrodo, resistencia de electrolitos y membranas y acumulación de líquido, como la conexión del oído de varias partes de la resistencia de contacto, y el tamaño de la batería, la estructura, el método de conexión, etc.

La resistencia a la polarización, la resistencia creada en el momento en que se aplica la corriente, es la suma de todas las tendencias en la batería que impiden que los iones cargados lleguen a su destino. La resistencia a la polarización se puede dividir en polarización electroquímica y polarización por diferencia de concentración. La polarización electroquímica se debe al hecho de que la velocidad de la reacción electroquímica en el electrolito no puede alcanzar la velocidad del movimiento de los electrones. La polarización de la concentración es causada por el hecho de que los iones de litio se incrustan y salen de los materiales del ánodo y del cátodo a una velocidad menor que la velocidad a la que los iones de litio se concentran hacia el electrodo.

3 factores de resistencia interna de la batería de litio

Del proceso anterior se pueden deducir los factores de influencia de la resistencia interna de la batería.

3,1; factor más

La temperatura ambiental es un factor importante que afecta la resistencia de una variedad de factores, especialmente la batería de litio, porque la temperatura afecta la actividad de los materiales electroquímicos, determina directamente la velocidad de la reacción electroquímica y la velocidad del movimiento de los iones.

Demanda de corriente o carga, por un lado, el tamaño de la corriente está directamente asociado con la resistencia de polarización. Esta tendencia es cuanto mayor es la corriente, mayor es la resistencia a la polarización. Por otro lado, el efecto de calentamiento de la corriente, impacta en la actividad electroquímica del material.

3,2; la batería en sí

Los materiales del cátodo, los materiales del ánodo, la incrustación de iones de litio y la facilidad de incrustación, decidida al tamaño de la resistencia interna del material, es parte de la resistencia a la polarización de concentración.

Electrolito, electrolito de iones de litio en la velocidad de movimiento, la influencia de la conductividad del electrolito, es la parte principal de la resistencia de polarización electroquímica.

El diafragma, el diafragma en sí mismo, la resistencia directa constituyen parte de la resistencia interna de ohmios, al mismo tiempo para las barreras de movilidad de iones de litio, y forman parte de la resistencia de polarización electroquímica.

La colección de resistencia a los fluidos, las piezas conectadas a la resistencia, es el componente principal de la resistencia interna de ohmios de la batería.

El nivel tecnológico, la tecnología de fabricación de la pieza polar, si el recubrimiento es uniforme, la densidad de compactación, el nivel de tecnología en el proceso de fabricación de estas baterías, también afectarán directamente la resistencia a la polarización.

4 Medición de la resistencia interna de la batería de litio.

La medición de la resistencia interna de la batería de litio generalmente se puede dividir en método de medición de CC y método de medición de CA.

4.1; medición de resistencia CC

Usando una fuente de corriente, se aplica un pulso corto a la batería para medir la diferencia entre el voltaje del terminal y el voltaje del circuito abierto. Esta diferencia dividida por la corriente de prueba se considera la resistencia de CC interna de la batería.

La resistencia de polarización de la batería de litio se verá afectada por el tamaño de la corriente de carga, para tratar de mantenerse alejado de este factor, el método de medición de resistencia de CC del tiempo de polarización es más corto y la corriente de carga es mayor.

Teóricamente, cuanto menor es la corriente de medición, es menos probable que cause una reacción de polarización y reduzca la interferencia de la resistencia a la polarización. Sin embargo, debido a que la resistencia interna de la batería en sí es muy pequeña, que tiene una magnitud de miliohmios, la corriente es demasiado pequeña y el instrumento de detección de voltaje está limitado por la precisión de la medición, el error de medición no puede excluirse de la interferencia de los resultados. . Por lo tanto, las personas sopesan la influencia de la precisión del instrumento y la resistencia a la polarización para encontrar un equilibrio entre los dos valores de corriente de medición.

Para el monómero de batería ordinario, mida la corriente general en 5 c - alrededor de 10 c, muy grande. Con el incremento de capacidad de las baterías, o múltiples baterías en paralelo, su resistencia interna se reduce, por lo tanto, si no hay una mejora en la precisión del instrumento, es difícil bajar la corriente de medición.

4,2; métodos de medición de resistencia interna de ca

Para valores más pequeños de la batería para cargar una imagen de entrada de CA como incentivo, se monitorea la respuesta del voltaje del terminal. Usando un programa específico para analizar datos, dibuje la resistencia interna de CA de la batería. El análisis de resistencia, solo relacionado con la característica de la propia batería, no tiene nada que ver con el tamaño de la señal de excitación.

Debido a las características de capacitancia de la batería, la resistencia medida por la señal de excitación varía con su frecuencia. Los resultados del análisis de software se pueden representar mediante un conjunto de números complejos, con el eje horizontal como parte real y el eje vertical como parte imaginaria. Esto crea un patrón llamado espectro de impedancia de CA.

A través de un análisis adicional de los datos, se puede obtener solo de la resistencia de ohmios de la batería de espectroscopia de impedancia de CA, la resistencia de difusión de la película SEI, el valor de capacitancia de la película SEI, la capacitancia equivalente de transferencia de carga en el electrolito y la carga en la resistencia de difusión del electrolito, equivalente modelo, luego mapee la batería para el estudio adicional del rendimiento de la batería.

5 aplicación de resistencia en la práctica de la ingeniería

La resistencia interna, como una de las características clave de la batería de litio, por sus logros de investigación, se puede aplicar en ingeniería y otros campos.

La resistencia tiene una estrecha relación con la capacidad de carga de la batería, por lo tanto, se aplica a la estimación del SOC de la batería del sistema de gestión;

La resistencia refleja directamente el grado de envejecimiento de la batería, alguien puso la resistencia de las baterías como el estado de salud de la batería SOH de la base de evaluación;

La uniformidad de la resistencia interna del monómero tiene una influencia directa sobre la capacidad y la vida útil de los módulos después del agrupamiento;

La resistencia interna es un indicador importante de falla de la batería. Se estudia y se utiliza en el sistema de diagnóstico de fallas de los paquetes de baterías de potencia;

La resistencia interna y la pérdida de capacidad también se pueden usar para determinar si existe un análisis de litio en las baterías, que se ha aplicado en el campo de la utilización en cascada de baterías retiradas.

Referencia:

1Chi-Jian ZHANG, se revisaron los métodos de predicción del SOC de la batería de litio

2 la capacidad residual de la investigación del método de detección en línea de la batería

3 medición de la resistencia interna de la batería basada en el método de impedancia de CA

4 Determinación de la resistencia interna de cc de la batería de fosfato de hierro y litio

5 Weizhao Huang, basado en la tasa de recuperación de voltaje de circuito abierto y la impedancia de CA con la combinación de un algoritmo SOH de batería de iones de litio

6 Xuguo Fan, Estudio sobre modelado de circuitos equivalentes y estimación de SOC del paquete de baterías de iones de litio

7 Ran Li, Estudio sobre evaluación de la salud y método de estimación de baterías de litio

8 Zhilong Yu, Investigación sobre el algoritmo de predicción SOC de la batería de litio para vehículos eléctricos basado en tecnología de autodescarga

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