鉅大LARGE | 點擊量：9519次 | 2018年10月27日
鋰離子電池高內阻的原因是什么
a.負極片與極耳虛焊；
b.正極片與極耳虛焊；
c.正極耳與蓋帽虛焊；
d.負極耳與殼虛焊;
（以上四點均是虛焊點處電阻過大，從而造成整個電池的內阻過大）
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
e.鉚釘與壓板接觸內阻大；
f.正極未加導電劑；
（現今的鋰離子電池正極活性物質，導電率普遍不高，因此必須在涂布之前加入導電劑，如果沒有加入導電劑或者導電劑加入過少，那么就會正極導電性能不良，進而使電池的內阻增大）
g.電解液沒有鋰鹽；
（這點需要理解一下，鋰離子電池靠得是鋰離子在正負極極之間傳遞以完成充放電，如果電解液含有鋰離子，那么鋰離子在充放電過程中、在正負極的傳遞當然會更加的順暢。自己想一下吧，也不太容易說得那么明白）
h.電池曾經發(fā)生短路；
（電池短路之后，電池內部會發(fā)生很多副反應，電池內部結構也會發(fā)生一定的損壞，那么內阻自然也就高了）
i.隔膜紙孔隙率小。
（鋰離子電池在充放電的過程中，鋰離子要通過隔膜在正負極之間轉移，如果隔膜開孔較小的話，鋰離子轉移的速度自然會降低，那么電池內阻升高也在情理之中了）
綜上所述，前五點以及電池發(fā)生短路是工藝不當所造成的。而電解液選取、隔膜選取和導電劑的添加，都是行業(yè)內早已明文規(guī)定了的東西，你想弄錯都不可能。
1鋰電池工作過程
如上圖所示，鋰離子電池充放電過程的物理模型。藍色箭頭表示充電，紅色箭頭表示放電。藍綠相間的晶格結構為正極材料，黑色層狀為負極材料。目前主流的鋰離子電池，一般按照正極材料類型命名，磷酸鐵鋰、錳酸鋰等即為正極材料的類型；負極為石墨材質；正極集流體鋁箔，負極集流體為銅箔。
下面以放電為例，描述一下鋰電池放電時的物理過程。
外部負載接通后，在電池本體以外形成電流通路。由于正負極之間存在電勢差，負極附近的電子首先通集流體和外部導線向正極移動；負極周圍的鋰離子濃度升高。從負極經過外部電路到達正極的電子，與正極附近的鋰離子結合，嵌入正極材料，正極附近的鋰離子濃度降低。正負極之間的鋰離子濃度差形成。這樣，就完成了電池放電過程的第一推動。
隨著鋰離子在離子濃度差的推動下離開負極，負極附近出現空缺，負極材料內的鋰離子，從負極脫嵌，進入電解液中；大量鋰離子從電解液中穿越隔膜，自負極向正極移動。同時，原本與鋰離子以結合形態(tài)存在的電子，則通過外部電路去往正極。電池開始了按照負載的需求進行的放電過程。
充電是放電的逆過程，同樣的脫嵌，移動，嵌入幾個階段，只是推動過程發(fā)展的動力來自于充電機，而離子的運動方向是自正極向負極運動。這里不再贅述。
2鋰電池內阻構成
了解了鋰電池的工作過程，那么過程中的阻礙因素，便形成了鋰電池的內阻。
電池的內阻包括歐姆電阻和極化電阻。在溫度恒定的條件下，歐姆電阻基本穩(wěn)定不變，而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。
歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成，與電池的尺寸、結構、連接方式等有關。
極化電阻，加載電流的瞬間才產生的電阻，是電池內部各種阻礙帶電離子抵達目的地的趨勢總和。極化電阻可以分為電化學極化和濃差極化兩部分。電化學極化是電解液中電化學反應的速度無法達到電子的移動速度造成的；濃差極化，是鋰離子嵌入脫出正負極材料并在材料中移動的速度小于鋰離子向電極集結的速度造成的。
3鋰電池內阻影響因素
從上面的過程可以推演出電池內阻的影響因素。
3.1外加因素
溫度，環(huán)境溫度是各種電阻的重要影響因素，具體到鋰電池，是由于溫度影響電化學材料的活性，直接決定電化學反應的速度和離子運動的速度。
電流或者說負載的需求，一方面電流的大小與極化內阻有直接關聯。大體趨勢是電流越大，極化內阻越大。另一方面，電流的熱效應，對電化學材質的活性產生影響。
3.2電池自身因素
正極材料，負極材料，鋰離子嵌入和脫嵌的難易程度，決定了材料內阻的大小，是濃差極化電阻的一部分。
電解液，鋰離子在電解液中的移動速率，受電解液導電率的影響，是電化學極化電阻的主要構成部分。
隔膜，隔膜自身電阻，直接構成歐姆內阻的一部分，同時其對鋰離子移動速率的阻礙，又形成了一部分電化學極化電阻。
集流體電阻，部件連接電阻，是電池歐姆內阻的主要組成部分。
工藝水平，極片制作工藝、涂料是否均勻、壓實密度如何，這些電芯加工過程中工藝水平的高低，也會對極化內阻造成直接影響。
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