各类电池内阻对照 详解电池内阻

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电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,它包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。

1电池内阻定义

欧姆内阻主要是指由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成,与电池的尺寸、结构、装配等有关。

电流通过电极时,电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。极化电阻是指电池的正极与负极在进行电化学反应时极化所引起的内阻。

电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断变化,这是因为活性物质的组成,电解液的浓度和温度都在不断的改变。欧姆内阻遵守欧姆定律,极化内阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系。常随电流密度的对数增大而线性增加。

不同类型的电池内阻不同。相同类型的电池,由于内部化学特性的不一致,内阻也不一样。电池的内阻很小,我们一般用毫欧的单位来定义它。内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。正常情况下,内阻小的电池的大电流放电能力强,内阻大的电池放电能力弱。

2.提高活性材料和集流体的粘接附着力,降低极片制造成本。如:

· 改善使用水性体系的正极材料和集电极的附着力;

· 改善纳米级或亚微米级的正极材料和集电极的附着力;

· 改善钛酸锂或其他高容量负极材料和集电极的附着力;

· 提高极片制成合格率,降低极片制造成本。

各类电池内阻对照 详解电池内阻(1)

涂碳铝箔与光箔的电池极片粘附力测试图

使用涂碳铝箔后极片粘附力由原来10gf提高到60gf(用3M胶带或百格刀法),粘附力显著提高。

3.减小极化,提高倍率和克容量,提升电池性能。如:

· 部分降低活性材料中粘接剂的比例,提高克容量;

· 改善活性物质和集流体之间的电接触;

· 减少极化,提高功率性能。

各类电池内阻对照 详解电池内阻(2)

不同铝箔的电池倍率性能图

其中C-AL为涂碳铝箔,E-AL为蚀刻铝箔,U-AL为光铝箔

4.保护集流体,延长电池使用寿命。如:

· 防止集流极腐蚀、氧化;

· 提高集流极表面张力,增强集流极的易涂覆性能;

· 可替代成本较高的蚀刻箔或用更薄的箔材替代原有的标准箔材。

各类电池内阻对照 详解电池内阻(3)

不同铝箔的电池循环曲线图(200周)

其中(1)为光铝箔,(2)为蚀刻铝箔,(3)为涂碳铝箔

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