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锂离子电池内阻多大就报废呢?

九游会俱乐部LARGE  |  点击量:5691次  |  2020年08月21日  

摘要
锂电池内阻一般是以mΩ为单位,生产制造比较先进的锂电池厂家,电池出厂时内阻在0.3mΩ~30mΩ,这个要看锂电芯的大小来定。锂电池内阻会随着使用而变大,那么锂电池内阻多大就报废呢?这个具体的数字不好说

锂离子电池内阻一般是以mΩ为单位,生产制造比较先进的锂离子电池厂家,电池出厂时内阻在0.3mΩ~30mΩ,这个要看锂电芯的大小来定。锂离子电池内阻会随着使用而变大,那么锂离子电池内阻多大就报废呢?这个具体的数字不好说,但是可以通过电池出现的现象做一定的判断。


锂离子电池发热程度是判断锂离子电池接近报废的一个很好的方法。


判定方法的条件:与新电池使用的工况条件相同。


1、与新电池相比,使用一段时间后,新电池没有感到温度明显变化,旧电池慢慢变热,保持在一定温热的温度范围内,且使用时间变短,说明内阻增大了,但没有报废,还可以继续使用;


2、在同等条件下使用,电池温度上升很快,并发烫,很快用完电,这个说明锂离子电池内阻增大到报废的程度了。


当然这个是不能一概而论的说此时测得的电池内阻就是报废内阻值,因为电池的内阻会因为很多因素造成数值的不同。这个现象只能说明锂离子电池已经接近报废了而已。


锂离子电池的内阻有静态内阻和工作内阻之分,同时在不同环境下,温度不同内阻也有变化。广义而言,和欧姆电阻(IR)相同,活化极化和浓差极化都可以理解成锂离子电池内阻的组成因素,或者说成是活化阻抗和浓差阻抗。关于锂离子电池来说,内阻越小越好,最好是0,但那是理想状态。锂离子电池内阻大小会关系至待机时间。


什么因素影响了锂离子电池的内阻?


1、锂离子电池制造工艺方面对内阻的影响


1)正极配料导电剂过少(材料与材料之间导电性不好,因为锂钴本身的导电性非常差)


2)正极配料粘结剂过多(粘结剂一般都是高分子材料,绝缘性能较强)


3)负极配料粘结剂过多(粘结剂一般都是高分子材料,绝缘性能较强)


4)配料分散不均匀


5)配料时粘结剂溶剂不完全


6)涂布拉浆面密度设计过大


7)压实密度太大,辊压过实


8)正极耳焊接不牢,出现虚焊接


9)电池贮存环境不合理


2、锂离子电池自身因素


正极材料,负极材料,锂离子嵌入和脱嵌的难易程度,决定了材料内阻的大小,是浓差极化电阻的一部分。电解液,锂离子在电解液中的移动速率,受电解液导电率的影响,是电化学极化电阻的重要构成部分。


隔膜,隔膜自身电阻,直接构成欧姆内阻的一部分,同时其对锂离子移动速率的阻碍,又形成了一部分电化学极化电阻。


集流体电阻,部件连接电阻,是锂离子电池欧姆内阻的重要组成部分。


工艺水平,极片制作工艺、涂料是否均匀、压实密度如何,这些电芯加工过程中工艺水平的高低,也会对极化内阻造成直接影响。


锂离子电池内阻过大原因


3、锂离子电池材料方面影响内阻


1)锂离子电池正极材料电阻大(导电性差,如如磷酸铁锂)


2)隔膜材料影响(隔膜厚度、孔隙率小、孔径小)


3)电解液材料影响(电导率小、粘度大)


4)正极PVDF材料影响(量多或者分子量大)


5)正极导电剂材料影响(导电性差,电阻高)


6)正负极极耳材料影响(厚度薄导电性差,厚度不均,材料纯度差)


7)铜箔,铝箔材料导电性差或表面有氧化物


8)盖板极柱铆接接触内阻偏大


9)负极材料电阻大


4、外再因素


温度,环境温度是各种锂离子电池电阻的重要影响因素,具体到锂离子电池,是由于温度影响电化学材料的活性,直接决定电化学反应的速度和离子运动的速度。


电流或者说负载的需求,一方面电流的大小与极化内阻有直接关联。大体趋势是电流越大,极化内阻越大。另一方面,电流的热效应,对电化学材质的活性出现影响。


锂离子电池内阻是评价锂离子电池性能的重要指标之一,实际应用中,多用直流内阻来评价电池的健康度,进行寿命预测,以及进行系统SOC、输出/输入能力等的估计。假如没有相应的技术设备判定锂离子电池是否达到报废,可以借鉴前面的方法。


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