锂电池内阻过大原因

内阻是表示一个电路组件对电流传递的阻碍程度的大小,是评价锂电池性能的重要指标之一。那造成锂电池内阻过大的原因有哪些?

一、设计方面

1、正、负极配方导电剂含量低,导致电子在材料和集流体间传输阻抗大,即电子阻抗高。

2、正、负极配方中粘结剂过多,粘结剂一般是高分子材料(PVDF、SBR、CMC等),绝缘性能较强。原始配比中粘结剂比例较高,虽然有利于提高极片的剥离强度,但是对内阻不利。

3、配料分散不均匀,导电剂未充分分散,未组成良好的导电网络结构,是内组过大的原因之一。当导电剂添加量相同时,搅拌工艺的变化会影响到导电剂的分散,对于电池的内阻影响较大。

锂离子电池内阻测试图片

4、粘结剂溶解不完全,有部分胶团颗粒存在,导致电池内阻高。

5、极片压实密度小,极片内部颗粒之间孔隙率高,不利于电子的传输,电池内阻就高。

6、卷绕或叠片不良,极耳极柱焊接不良,隔膜、正极片、负极片之间的间隙较大,离子阻抗大。

7、电池电解液未充分浸润正负极极片、隔膜,电解液设计余量不足,也会导致电池离子阻抗大。

二、材料方面

1、正负极材料本身电阻大。

2、隔膜材料影响。厚度越小,内阻越小;孔径越小,离子阻抗越大。

3、电解液材料影响。电解液的离子电导率、粘度等与离子阻抗有关,离子传输阻抗越大,电池内阻就越大,充放电过程中就极化越严重。

4、正极PVDF材料影响。PVDF添加比例高或分子量大时,也会造成锂电池内阻高。

5、正极导电剂材料影响。导电剂的种类选择比较关键,例如SP、KS、石墨烯等,由于形貌不同,用于锂电池中导电的性能差异比较大,选择导电率高、且适合使用的导电剂是非常重要的。

6、正负极极耳材料的影响。极耳厚度薄导电性就差,使用的材料纯度不高,导电性也差,电池内阻高。

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