Pilin iç direncini etkileyen faktör nedir?

Kullanımı ilegüneş enerjisi depolama piliPilin performansı sürekli olarak zayıflar, bu da esas olarak kapasite zayıflaması, iç direncin artması ve güç azalmasıyla kendini gösterir. Bu nedenle pilin iç direncini etkileyen faktörler, pilin yapı tasarımı, hammadde performansı, proses teknolojisi ve kullanım koşullarıyla birlikte açıklanmaktadır.



Direnç, lityum pil çalışırken akımın pilin içinden aktığı dirençtir. Genel olarak lityum pillerin iç direnci, omik iç direnç ve polarizasyon iç direncine bölünür. Ohmik iç direnç, elektrot malzemesi, elektrolit, diyafram direnci ve çeşitli parçaların temas direncinden oluşur. Polarizasyon iç direnci, elektrokimyasal polarizasyon iç direnci ve konsantrasyon polarizasyon iç direnci dahil olmak üzere, elektrokimyasal reaksiyon sırasında polarizasyonun neden olduğu direnci ifade eder. Pilin omik iç direnci, pilin toplam iletkenliği ile belirlenir ve pilin polarizasyon iç direnci, elektrot aktif malzemesindeki lityum iyonlarının katı faz difüzyon katsayısı ile belirlenir.


İç direnç esas olarak üç kısma ayrılır; biri iyonik empedans, diğeri elektronik empedans ve üçüncüsü kontak empedansıdır. Lityum pilin iç direnci ne kadar küçük olursa, iç direncin de o kadar küçük olacağını umuyoruz, dolayısıyla bu üç öğe için ohmik iç direnci azaltmak için özel önlemler almamız gerekiyor.

01 İyonik empedans
Lityum pil iyon empedansı, lityum iyonlarının pilin içine aktarılma direncini ifade eder. Lityum iyon geçiş hızı ve elektron iletim hızı, lityum pillerde eşit derecede önemli bir rol oynar ve iyonik empedans esas olarak pozitif ve negatif elektrot malzemeleri, ayırıcılar ve elektrolitlerden etkilenir. İyonik empedansı azaltmak için aşağıdakileri yapmanız gerekir:



Pozitif ve negatif malzemelerin ve elektrolitin iyi ıslanabilirliğe sahip olduğundan emin olun



Direk parçasının tasarımında uygun sıkıştırma yoğunluğunun seçilmesi gerekmektedir. Sıkıştırma yoğunluğu çok büyükse, elektrolit kolayca sızamayacak ve bu da iyonik empedansı artıracaktır. Negatif kutup parçası için, ilk şarj ve deşarj sırasında aktif malzemenin yüzeyinde oluşan SEI filmi çok kalınsa iyonik empedans da artacaktır ve bunu çözmek için pilin oluşum sürecinin ayarlanması gerekir. sorun.



Elektrolitin etkisi


Elektrolit uygun konsantrasyona, viskoziteye ve iletkenliğe sahip olmalıdır. Elektrolitin viskozitesi çok yüksek olduğunda, elektrolit ile pozitif ve negatif aktif maddeler arasında sızmaya elverişli değildir. Aynı zamanda elektrolitin daha düşük bir konsantrasyona ihtiyacı vardır ve eğer konsantrasyon çok yüksekse akışına ve sızmasına da yardımcı olmaz. Elektrolitin iletkenliği, iyonların göçünü belirleyen iyonik empedansı etkileyen en önemli faktördür.



Diyaframın iyonik empedans üzerindeki etkisi


Diyaframın iyonik empedansını etkileyen ana faktörler şunlardır: diyaframdaki elektrolit dağılımı, diyafram alanı, kalınlık, gözenek boyutu, gözeneklilik ve kıvrımlılık katsayısı. Seramik diyaframlar için ayrıca seramik parçacıklarının diyaframın iyon geçişine elverişli olmayan gözeneklerini tıkamasının da önlenmesi gerekir. Elektrolitin diyaframa tam olarak sızması sağlanırken, içerisinde elektrolit kalıntısı kalmaması gerekir, bu da elektrolitin kullanım verimliliğini azaltır.

02 Elektronik empedans
Malzemeler ve süreçler açısından geliştirilebilecek elektronik empedansı etkileyen birçok faktör vardır.


Pozitif ve negatif plakalar

Pozitif ve negatif plakaların elektronik empedansını etkileyen ana faktörler şunlardır: aktif malzeme ile akım toplayıcı arasındaki temas, aktif malzemenin kendi faktörleri ve plaka parametreleri. Aktif malzeme, akım toplayıcı bakır folyo, alüminyum folyo alt tabaka ve pozitif ve negatif elektrot macununun yapışkanlığından sayılabilecek akım toplayıcı yüzeyi ile tamamen temas halinde olmalıdır. Aktif malzemenin gözenekliliği, parçacıkların yüzeyindeki yan ürünler ve iletken madde ile eşit olmayan karışım, elektronik empedansta değişikliklere neden olacaktır. Aktif malzemenin yoğunluğu gibi plaka parametreleri çok küçük, parçacık aralığı büyük, bu da elektron iletimine elverişli değil.



diyafram

Diyaframın elektronik empedansını etkileyen ana faktörler şunlardır: diyaframın kalınlığı, gözeneklilik ve şarj ve deşarj işlemi sırasında oluşan yan ürünler. İlk ikisinin anlaşılması kolaydır. Pil hücresinin sökülmesinden sonra, diyafram gözeneklerinin tıkanmasına ve pil ömrünün azalmasına neden olacak grafit negatif elektrot ve reaksiyon yan ürünleri de dahil olmak üzere diyaframa kalın bir kahverengi malzeme tabakasının bağlandığı sıklıkla bulunur. .

Akım toplayıcı substrat

Akım toplayıcının malzemesi, kalınlığı, genişliği ve tırnaklarla temas derecesi elektriksel empedansı etkiler. Akım toplayıcının oksitlenmemiş ve pasifleştirilmiş bir alt tabaka seçmesi gerekir, aksi takdirde empedansı etkileyecektir. Bakır ve alüminyum folyo ile tırnaklar arasındaki zayıf kaynak da elektronik empedansı etkileyecektir.

03 kontak direnci

Bakır ve alüminyum folyo ile aktif malzeme arasındaki temas arasında temas direnci oluşur ve pozitif ve negatif elektrot macununun yapışkanlığına odaklanmak gerekir.

#VTC Power Co.,Ltd #lityum iyon enerji depolama pil direnci #pil empedansı #pil elektronik empedansı #pil ömrü #