I. Kirish
Lityum batareyalar, muhim energiya saqlash moslamasi sifatida zamonaviy jamiyatda, masalan elektr transport vositalari va ko'chma elektron qurilmalar mavjud. Biroq, lityum batareyalar foydalanish paytida qisqa s ayirboshlashiga duch kelishi mumkin, ular faqat batareya quvvatiga ta'sir qiladi, balki yong'inlar va portlashlar kabi xavfsizlik muammolarini keltirib chiqarishi mumkin. Ichki qarshilik Lityum batareyasini o'lchashning asosiy ko'rsatkichlaridan biridir. Ichki qarshilikning ko'payishi batareyani tushirishning ko'payishi, hajmining pasayishi va qisqartirilgan xizmatning qisqarishi pasayishiga olib keladi. Shuning uchun, qisqa tutashuvlar davomida lityum batareyalarining ichki qarshiligi sabablarini o'rganish muhim nazariy va amaliy ahamiyatga ega.
II. Lityum batareyasi ichki qarshilik
Lityum batareyasining ichki qarshiligi asosan qarshilik va qutbli qarshilikka qarshi kurashdan iborat. Ohmik qarshilik elektrodlarning o'ziga qarshini, elektrolit eritmasining qarshiligi, ionlarning aralashishiga qarshi kurashish va ijobiy \/ salbiy elektrodlar va ajratuvchi o'rtasidagi aloqalarga qarshi kurashish va aloqa qaramligi. Polarizatsiya qarshiligi batareyani zaryadlash va zaryadlash paytida elektrodli qutbli qutblanishi tufayli hosil bo'lgan o'tkazuvchan qarshilik. Elektrodemik qutblanishi elektrod reaktsiyalarining sustligi tufayli, kontsentratsiya qutisiga elektrod yuzasi yaqinidagi Ion konsentratsiyasining o'zgarishi natijasida yuzaga keladi.
III. Qisqa aylanish paytida Lityum batareyalarining ichki qarshiligi sabablarini tahlil qilish
(I) moddiy darajadagi ildiz sabablari
1. Ijobiy va salbiy faol materiallarni
Positive electrode materials (such as NCM, LFP) may experience a decrease in electronic conductivity due to the dissolution of transition metals or structural collapse. For example, during the long-term cycling of a battery, transition metal ions in the positive electrode material may dissolve into the electrolyte, leading to structural changes in the positive electrode material and a reduction in its electronic conductivity. Negative electrode graphite may increase lithium ion migration resistance due to the growth of lithium dendrites or an excessively thick SEI film (>100 nm). Lityum dendritorning o'sishi ajratuvchini teshishi mumkin, bu batareyadan tashqari batareya quvvati, giyohvandlik plyonkalari lityum ionini migratsiyaga to'sqinlik qilishi va batareya ichki qarshilikni kuchaytiradi.
2.elektrolyte qarish va interfeysi
Elektrodli parchalanish mahsulotlari (masalan, umr, lig'ir) yuqori imzolamaslik interfeysi qatlamini hosil qiladi. Yuqori haroratli yoki ortiqcha to'lov sharoitida elektrolitterte yopishqoqligi oshadi va lityum transport samaradorligi pasayadi. Masalan, batareya yuqori haroratli muhitda bo'lganida, elektrolitlarning yopishqoqligi oshganda va litiylar ionlarining migratsiya stavkasi sekinlashadi va batareya ichki qarshilikning kuchayishiga olib keladi.
3.Murrent kollektor va yorliqlar emirilishi
Alyuminiy \/ mis folganing oksidlanishi yoki korroziyasi aloqa qarshilikning kuchayishiga olib keladi (namlikning yuqori namlik sharoitida keng tarqalgan). Virtual payvandlash tab payvandlash punktlari yoki moddiy charchoq (masalan, tebranish sharoitida) mahalliy qarshilikka ko'payadi. Batareyadan foydalanish paytida joriy kollektor va yorliqlar atrof-muhit omillari tufayli oksidlanish yoki korroziyaga o'tishi mumkin. Shu bilan birga, tab payvandlash punktlari yoki moddiy charchoqni virtual payvandlash ham mahalliy qarshilikni oshirishi mumkin.
(Ii) jarayon nuqsonlariga superpozitsiyasi ta'siri
1.Ereven elektrod varaqlarini qoplash
ARREAL zichligidagi tebranishlar (± 5% yoki undan ko'p), hozirgi tarqalish va mahalliy qutblashning qarshilikning sezilarli darajada ko'payishiga olib keladi. Agar elektrod varaqlarini qoplamasi notekis bo'lsa, u batareya ichki qismida haddan tashqari yuqori zichliklarga ega bo'lgan ba'zi bir zichliklarga ega bo'lib, ular mahalliy qutbli qarshiliklarga chidamliligiga olib keladi.
2.Stacking \/ o'rash jarayonlaridagi xatolar
Elektrod varaqlarini noto'g'ri o'rnatish qurilishga olib keladi, mikro-qisqa tumanlar va qo'shimcha ifloslik xavfini oshiradi. Batareya tayyorlash paytida, agar stacking yoki o'rash jarayonida xatolar bo'lsa, bu elektrod varaqlarini noto'g'ri yo'naltirishga olib kelishi mumkin, bu kontaktni va qo'shimcha iflosliklar xavfini oshiradi.
3.Elektrolit in'ektsiyasi va namlash etarli emas
Elektrolyte separatator g'ovaklariga to'liq kirmaydi (<90%) va ion kanallarini blokirovka qilish. Elektrolyte separatator g'allalariga to'liq kirmasa, u ion kanallarini to'sib qo'yadi, litiy iplarining migratsiya stavkasini pasaytiradi va batareya ichki qarshilikni oshiradi.
(Iii) foydalanish muhiti va foydalanish sharoitlarining ta'siri
1.Past haroratli muhit
Elektrolıtıning ion o'tkazuvchanligi 50% dan ko'prog'iga kamayadi va har ikkala ohamik qarshilik va qutbli qarshilik kuchayadi. Elektrolyte ichidagi haroratli muhitda elektrolitlarning ion o'tkazuvchanligi pasayadi, batareya zarbasi va qutbli qarshilikning kuchayishiga olib keladi.
2.Yuqori darajadagi zaryadlash va zaryadlash
Konsentratsiya qutisida kuchlanish platformasi qulab tushadi va samarali ichki qarshilik 20% {{1} ga ko'tariladi. Batareya yuqori darajadagi zaryadlash va zaryadsizlanganda, elektrod sirtining yonida ion konsentratsiyasi tezda o'zgarib turadi, konsentratsiya poorizatsiyasiga olib keladi va batareyalarning kuchayishi ichki qarshilikka olib keladi.
3.Uzoq muddatli velosiped qarish
Umumiy yuqumli yo'qotishlar va elektrod g'allasi pasayishi kabi jami ta'sirlar har yilgi ichki qarshilikning o'sish sur'ati 5% dan oshadi. Batareyadan uzoq muddatli velosipedda, faol litiyani asta-sekin deputat va elektrod g'allasi pasayadi. Ushbu jami effektlar yillik ichki qarshilikning o'sish sur'ati 5 foizdan oshadi.
(Iv) mahalliy haddan tashqari qizib ketish va qisqa aylanish natijasida keltirilgan tarkibiy zarar
1.Lokal haddan tashqari qizib ketish
Qisqa aylanish paytida ishlab chiqarilgan katta oqim batareyaning ichki haroratining keskin o'sishini olib keladi. Yuqori haroratli, elektrolit parchalanishi va elektrod materiallari tuzilishidagi elektrod materiallari tuzilishidagi o'zgarishlar va ichki qarshilikning yanada kuchayishi kabi yuqori haroratning yuqori haroratini tezlashtiradi. Masalan, batareya qisqa tutashuvni boshdan kechirganida, qisqa tutqichning katta miqdordagi issiqlikni keltirib chiqaradi va elektrolit parchalanishiga olib keladi va elektrolit parchalanishiga olib keladi va yuqori imperatsion interfeys qatlami va batareya ichki qarshilikni kuchaytiradi.
2. Sog'lom shikast etkazish
Qisqa aylanish paytida hosil bo'lgan ulkan oqim va issiqlik batareyaning tarkibiy shikastlanishiga olib kelishi mumkin, masalan, ajratuvchi eritma va elektrod materialini deformatsiyalash kabi. Batareyaning ion va elektron transport kanallariga bevosita ta'sir ko'rsatadigan bu tarkibiy zararlar ichki qarshilikning sezilarli o'sishiga olib keladi. Masalan, qisqa tuman davomida hosil bo'lgan yuqori harorat ajratuvchini eritishi mumkin, bu esa katta qisqa tutqich oqimini tashkil etadi, shuningdek elektrod materiallari tarkibiga, shuningdek, elektrod materiallarining tuzilishini, shuningdek, elektrod materiallari tuzilishini shikastlaydi.
IV. Xulosa
Qisqa aylanish paytida Lityum batareyalarida ichki qarshilikning sabablari ko'p qirrali, shu jumladan moddiy-texnik vositalar, foydalanishning ta'siri, foydalanishning ta'siri va qisqa muddatli shikastlanishlar. Ushbu omillar bir-birlari bilan o'zaro ta'sir qiladi, birgalikda qisqa tutunlar davomida litiyona batareyalarda ichki qarshilikning kuchayishiga olib keladi. Ushbu sabablarni tushunish Lityum batareyalar dizayni, ishlab chiqarish, ulardan foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishi uchun katta ahamiyatga ega. Batareya dizayn bosqichida tegishli materiallar tanlab tanlanishi va batareya ichki qarshilikni kamaytirish uchun optimallashtirilgan bo'lishi kerak. Batareya paytida batareya yuqori harorat, past haroratlar va yuqori namlik kabi batareya zaryadlash va zaryadlash stavkasi batareya quvvatini kengaytirish va batareya xavfsizligini ta'minlash kerak. Shu bilan birga, qisqa tutashuvni boshdan kechirgan batareyalar uchun, o'z vaqtida davolanish xavfsizligini ta'minlamaslik uchun o'z vaqtida davolanish amalga oshirilishi kerak. Kelgusida tadqiqotlar lityum batareyalarining ichki ko'rinishi mexanizmi, qisqa tutqichlar va Lityum batareyasi ishlashi va xavfsizligini oshirish uchun yanada samarali batareya quvvat va himoya texnologiyalarini ishlab chiqishi kerak.