Innanzitutto, la definizione e il ruolo della resistenza interna
(1) Definizione di resistenza interna
La resistenza interna si riferisce alla resistenza incontrata dalla corrente che passa attraverso l'interno della
batteria al litio durante la scarica o la ricarica. È determinato dalla conduttività del materiale all'interno della batteria, dalla velocità di trasporto degli ioni dell'elettrolita, dalla resistenza di contatto tra l'elettrodo e l'elettrolita e da molti altri fattori. La dimensione della resistenza interna influisce direttamente sulle prestazioni della batteria al litio, inclusa la potenza di uscita, la durata del ciclo, le caratteristiche di temperatura e così via.
(2) Il ruolo della resistenza interna nelle batterie al litio
1. La resistenza interna è uno dei fattori limitanti per la potenza di uscita delle batterie al litio. Quando la resistenza interna della batteria è elevata, la corrente che passa attraverso la batteria produrrà una notevole caduta di tensione, con conseguente diminuzione della potenza di uscita della batteria.
2. La resistenza interna provocherà l'autoscarica della batteria. A causa della resistenza all'interno della batteria, la batteria avrà un certo flusso di corrente anche quando non funziona, con conseguente autoscarica della batteria.
3. La resistenza interna influisce sulle caratteristiche di temperatura della batteria. Le batterie con una resistenza interna elevata genereranno più calore durante la scarica o la ricarica, provocando un aumento della temperatura della batteria, influenzando ulteriormente le prestazioni della batteria.
In secondo luogo, valutare le caratteristiche della batteria in base alla resistenza interna CC
Nelle applicazioni pratiche, la resistenza interna CC viene spesso utilizzata per valutare lo stato delle batterie al litio, per prevederne la durata e per stimare il SOC (stato di carica) e il SOP (stato di alimentazione) delle batterie. la batteria. Misurando la resistenza interna CC della batteria, è possibile ottenere informazioni sullo stato della batteria, fornendo una base per la gestione e il controllo della batteria e migliorando ulteriormente l'efficienza e la durata della batteria, come segue: 1. Valutazione della salute: la salute
della
batteria una batteria al litio si riferisce al grado di degrado della batteria durante l'uso, solitamente valutato dal tasso di decadimento della capacità e dal tasso di aumento della resistenza interna. La variazione della resistenza interna CC può riflettere i cambiamenti fisici e chimici all'interno della batteria, quindi può essere utilizzata per valutare lo stato della batteria. Quando lo stato di salute della batteria diminuisce, la sua resistenza interna tende ad aumentare.
2. Previsione della vita:
L'aumento della resistenza interna della batteria è un'importante manifestazione dell'invecchiamento della batteria. Monitorando la resistenza interna CC della batteria, è possibile prevederne la durata. Quando la resistenza interna CC aumenta in una certa misura, indica che la durata della batteria è vicina o ha superato la durata prevista e deve essere sostituita o riparata.
3. Stima del SOC del sistema:
Il SOC di una batteria si riferisce allo stato di carica attuale della batteria, ovvero al rapporto tra l'energia disponibile rimanente nella batteria e l'energia totale. Esiste una certa relazione tra la resistenza interna CC e il SOC della batteria. Il SOC della batteria può essere stimato misurando la resistenza interna CC della batteria. Secondo il modello esistente di relazione resistenza interna-stato di carica, il SOC della batteria può essere calcolato misurando la resistenza interna CC della batteria.
4. Stima SOP del sistema:
La SOP della batteria si riferisce allo stato di alimentazione attuale della batteria, ovvero alla potenza massima che la batteria può fornire. Esiste anche una relazione tra la resistenza interna CC e la SOP della batteria. Il SOP della batteria può essere stimato misurando la resistenza interna CC della batteria. Secondo il modello esistente di relazione resistenza interna-stato di potenza, il SOP della batteria può essere calcolato misurando la resistenza interna CC della batteria.
La resistenza interna CC svolge un ruolo importante nella valutazione dello stato di salute, nella previsione della durata e nella stima di SOC e SOP della batteria al litio.
Tre , Metodo di misurazione della resistenza interna
I metodi di misurazione della resistenza interna sono principalmente suddivisi in misurazione statica e misurazione dinamica.
1. Metodo di misurazione statica
Il metodo di misurazione statica consiste nel calcolare la resistenza interna della batteria misurando la differenza tra la tensione a circuito aperto e la corrente di cortocircuito. I passaggi specifici sono i seguenti:
(1) Posizionare la batteria per un periodo di tempo in modo che la reazione elettrochimica al suo interno tenda ad essere bilanciata.
(2) Misurare la tensione a circuito aperto della batteria.
(3) Collegare un carico tra i terminali positivo e negativo della batteria per misurare la corrente di cortocircuito.
(4) Secondo la legge di Ohm, calcolare la resistenza interna della batteria.
2. Metodo di misurazione dinamica Il metodo di misurazione dinamica consiste nel misurare la resistenza interna della batteria applicando un segnale elettrico CA. I passaggi specifici sono i seguenti:
(1) Applicare un segnale elettrico CA tra i terminali positivo e negativo della batteria.
(2) Misurare i segnali di corrente e tensione della batteria.
(3) Calcolare la resistenza interna della batteria in base alla differenza di fase e al rapporto di ampiezza dei segnali di corrente e tensione.
Quattro , fattori che influenzano
la resistenza interna La dimensione della resistenza interna è influenzata da molti fattori, inclusi principalmente i seguenti aspetti:
1. La conduttività del materiale della batteria La conduttività del materiale della batteria determina la velocità con cui la corrente viene trasmessa all'interno della batteria . Maggiore è la conduttività del materiale all'interno della batteria, minore è la resistenza interna.
2. Velocità di trasporto ionico dell'elettrolita La velocità di trasporto ionico dell'elettrolita influisce direttamente sulla resistenza interna della batteria. Quanto più veloce è la velocità di trasporto degli ioni nell'elettrolita, tanto minore è la resistenza interna.
3. Resistenza di contatto tra l'elettrodo e l'elettrolita Anche la resistenza di contatto tra l'elettrodo e l'elettrolita è un fattore importante che influenza la resistenza interna. Minore è la resistenza di contatto, minore è la resistenza interna.
4. Il design strutturale della batteria Anche il design strutturale della batteria avrà un certo impatto sulla resistenza interna. Ad esempio, maggiore è l'area degli elettrodi della batteria, minore è la resistenza interna.
5. Temperatura Anche la temperatura ha un grande effetto sulla resistenza interna. In generale, maggiore è la temperatura, minore è la resistenza interna.
Cinque, metodi per ridurre la resistenza interna
Per migliorare le prestazioni delle batterie al litio, è necessario adottare alcune misure per ridurre la resistenza interna. Ecco alcuni metodi comuni:
1. Ottimizzare il materiale della batteria Modificando la composizione e la struttura del materiale della batteria, migliorare la conduttività del materiale della batteria, riducendo così la resistenza interna.
2. Ottimizzare l'elettrolita per modificare la composizione e la concentrazione dell'elettrolita, migliorare la velocità di trasmissione degli ioni nell'elettrolita, riducendo così la resistenza interna.
3. Migliorare il contatto tra l'elettrodo e l'elettrolita modificando la modalità di contatto tra l'elettrodo e l'elettrolita, ridurre la resistenza di contatto tra l'elettrodo e l'elettrolita, riducendo così la resistenza interna.
4. Ottimizzare il design strutturale della batteria Modificando il design strutturale della batteria, aumentare l'area dell'elettrodo, riducendo così la resistenza interna.
5. Controllare la temperatura Controllare adeguatamente la temperatura operativa della batteria per evitare temperature eccessive e ridurre la resistenza interna.
Sei. Conclusione
La resistenza interna è un indice importante nella valutazione delle prestazioni della batteria al litio, che influenza direttamente la potenza di uscita, la durata del ciclo e le caratteristiche di temperatura della batteria. Attraverso metodi di misurazione ragionevoli e misure di ottimizzazione, è possibile ridurre la resistenza interna della batteria e migliorare le prestazioni della batteria al litio. Con il continuo progresso della scienza e della tecnologia, si ritiene che la resistenza interna delle batterie al litio verrà ulteriormente ridotta, fornendo un migliore supporto per lo sviluppo di applicazioni per batterie al litio.
