Primero, la definición y el papel de la resistencia interna

(1) Definición de resistencia interna

La resistencia interna se refiere a la resistencia que encuentra la corriente que pasa por el interior de la batería de litio durante la descarga o carga. Está determinada por la conductividad del material dentro de la batería, la velocidad de transporte de iones del electrolito, la resistencia de contacto entre el electrodo y el electrolito y muchos otros factores. El tamaño de la resistencia interna afecta directamente el rendimiento de la batería de litio, incluida la potencia de salida, el ciclo de vida, las características de temperatura, etc.

(2) El papel de la resistencia interna en las baterías de litio

1. La resistencia interna es uno de los factores limitantes de la potencia de salida de las baterías de litio. Cuando la resistencia interna de la batería es grande, la corriente que pasa a través de la batería producirá una gran caída de voltaje, lo que resultará en una disminución en la potencia de salida de la batería.

2. La resistencia interna producirá la autodescarga de la batería. Debido a la existencia de resistencia dentro de la batería, la batería también tendrá un cierto flujo de corriente cuando no esté funcionando, lo que provocará la autodescarga de la batería.

3. La resistencia interna afecta las características de temperatura de la batería. Las baterías con una gran resistencia interna generarán más calor durante la descarga o la carga, lo que hará que la temperatura de la batería aumente, afectando aún más su rendimiento.

En segundo lugar, evalúe las características de la batería mediante la resistencia interna de CC.

En aplicaciones prácticas, la resistencia interna de CC se usa a menudo para evaluar el estado de las baterías de litio, predecir la vida útil y estimar el SOC (estado de carga) y el SOP (estado de energía) de la batería. Al medir la resistencia interna de CC de la batería, se puede obtener información sobre el estado de la batería, lo que proporciona una base para la gestión y el control de la batería y mejora aún más la eficiencia y la vida útil de la batería, de la siguiente manera: 1. Evaluación del estado: el

estado

de una batería de litio se refiere al grado de degradación de la batería durante el uso, generalmente evaluado mediante la tasa de caída de capacidad y la tasa de aumento de la resistencia interna. El cambio de la resistencia interna de CC puede reflejar los cambios físicos y químicos dentro de la batería, por lo que puede usarse para evaluar el estado de la batería. Cuando la salud de la batería disminuye, su resistencia interna tiende a aumentar.

2. Predicción de vida:

El aumento de la resistencia interna de la batería es una manifestación importante del envejecimiento de la batería. Al monitorear la resistencia interna de CC de la batería, se puede predecir la vida útil de la batería. Cuando la resistencia interna de CC aumenta hasta cierto punto, indica que la duración de la batería está cerca o ha superado su vida útil de diseño y es necesario reemplazarla o repararla.

3. Estimación del SOC del sistema:

el SOC de una batería se refiere al estado actual de carga de la batería, es decir, la relación entre la energía disponible restante en la batería y la energía total. Existe una cierta relación entre la resistencia interna de CC y el SOC de la batería. El SOC de la batería se puede estimar midiendo la resistencia interna de CC de la batería. De acuerdo con el modelo existente de relación entre resistencia interna y estado de carga, el SOC de la batería se puede calcular midiendo la resistencia interna de CC de la batería.

4. Estimación del SOP del sistema:

el SOP de la batería se refiere al estado de energía actual de la batería, es decir, la potencia máxima que la batería puede proporcionar. También existe una relación entre la resistencia interna de CC y el SOP de la batería. El SOP de la batería se puede estimar midiendo la resistencia interna de CC de la batería. De acuerdo con el modelo existente de relación entre resistencia interna y estado de potencia, el SOP de la batería se puede calcular midiendo la resistencia interna de CC de la batería.

La resistencia interna de CC juega un papel importante en la evaluación del estado, la predicción de la vida útil y la estimación del SOC y SOP de la batería de litio.

Tres , método de medición de la resistencia interna

Los métodos de medición de la resistencia interna se dividen principalmente en medición estática y medición dinámica.

1. Método de medición estática

El método de medición estática consiste en calcular la resistencia interna de la batería midiendo la diferencia entre el voltaje del circuito abierto y la corriente de cortocircuito. Los pasos específicos son los siguientes:

(1) Coloque la batería durante un período de tiempo para que la reacción electroquímica dentro de ella tienda a equilibrarse.

(2) Mida el voltaje del circuito abierto de la batería.

(3) Conecte una carga entre los terminales positivo y negativo de la batería para medir la corriente de cortocircuito.

(4) Según la ley de Ohm, calcule la resistencia interna de la batería.

2. Método de medición dinámica El método de medición dinámica consiste en medir la resistencia interna de la batería aplicando una señal eléctrica de CA. Los pasos específicos son los siguientes:

(1) Aplique una señal eléctrica de CA entre los terminales positivo y negativo de la batería.

(2) Mida las señales de corriente y voltaje de la batería.

(3) Calcule la resistencia interna de la batería de acuerdo con la diferencia de fase y la relación de amplitud de las señales de corriente y voltaje.

Cuatro , factores que afectan la resistencia interna

El tamaño de la resistencia interna se ve afectado por muchos factores, incluidos principalmente los siguientes aspectos:

1. La conductividad del material de la batería La conductividad del material de la batería determina la velocidad a la que se transmite la corriente dentro de la batería . Cuanto mayor sea la conductividad del material dentro de la batería, menor será la resistencia interna.

2. Tasa de transporte de iones del electrolito La tasa de transporte de iones del electrolito afecta directamente la resistencia interna de la batería. Cuanto más rápida sea la velocidad de transporte de iones en el electrolito, menor será la resistencia interna.

3. Resistencia de contacto entre el electrodo y el electrolito La resistencia de contacto entre el electrodo y el electrolito también es un factor importante que afecta la resistencia interna. Cuanto menor sea la resistencia de contacto, menor será la resistencia interna.

4. El diseño estructural de la batería El diseño estructural de la batería también tendrá un cierto impacto en la resistencia interna. Por ejemplo, cuanto mayor sea el área de los electrodos de la batería, menor será la resistencia interna.

5. Temperatura La temperatura también tiene un gran efecto sobre la resistencia interna. En general, cuanto mayor es la temperatura, menor es la resistencia interna.

Cinco, métodos para reducir la resistencia interna

Para mejorar el rendimiento de las baterías de litio, es necesario tomar algunas medidas para reducir la resistencia interna. Éstos son algunos métodos comunes:

1. Optimice el material de la batería Al cambiar la composición y estructura del material de la batería, mejore la conductividad del material de la batería, reduciendo así la resistencia interna.

2. Optimice el electrolito para cambiar la composición y concentración del electrolito, mejore la velocidad de transmisión de iones en el electrolito, reduciendo así la resistencia interna.

3. Mejore el contacto entre el electrodo y el electrolito cambiando el modo de contacto entre el electrodo y el electrolito, reduzca la resistencia de contacto entre el electrodo y el electrolito, reduciendo así la resistencia interna.

4. Optimice el diseño estructural de la batería Al cambiar el diseño estructural de la batería, aumente el área del electrodo, reduciendo así la resistencia interna.

5. Controle la temperatura Controle adecuadamente la temperatura de funcionamiento de la batería para evitar una temperatura excesiva y reducir la resistencia interna.

Seis. Conclusión

La resistencia interna es un índice importante en la evaluación del rendimiento de la batería de litio, que afecta directamente la potencia de salida, el ciclo de vida y las características de temperatura de la batería. Mediante métodos de medición razonables y medidas de optimización, se puede reducir la resistencia interna de la batería y mejorar el rendimiento de la batería de litio. Con el progreso continuo de la ciencia y la tecnología, se cree que la resistencia interna de las baterías de litio se reducirá aún más, lo que brindará un mejor apoyo para el desarrollo de aplicaciones de baterías de litio.