Der Innenwiderstand ist ein wichtiger Parameter zur Messung der Leistung von Lithium-Ionen-Energiespeicherbatterien und zur Bewertung der Batterielebensdauer. Je größer der Innenwiderstand, desto schlechter ist die Geschwindigkeitsleistung der Batterie und desto schneller nimmt sie bei Lagerung und Recycling zu. Der Innenwiderstand hängt von der Batteriestruktur, den Materialeigenschaften der Batterie und dem Herstellungsprozess ab und ändert sich mit der Umgebungstemperatur und dem Ladezustand. Daher ist die Entwicklung von Batterien mit niedrigem Innenwiderstand der Schlüssel zur Verbesserung der Batterieleistung, und das Verständnis des Änderungsgesetzes des Batterieinnenwiderstands ist von großer praktischer Bedeutung für die Vorhersage der Batterielebensdauer
Durch die Verwendung von Lithiumbatterien nimmt die Batterieleistung weiter ab, was sich hauptsächlich in einer Kapazitätsabschwächung, einem Anstieg des Innenwiderstands, einem Leistungsabfall usw. äußert. Die Änderung des Innenwiderstands der Batterie wird durch Temperatur, Entladungstiefe und andere Nutzungsbedingungen beeinflusst.
Der Einfluss von Temperatur und Temperatur auf die Größe des Innenwiderstands ist offensichtlich: Je niedriger die Temperatur, desto langsamer erfolgt der Ionentransfer innerhalb der Batterie und desto größer ist der Innenwiderstand der Batterie. Die Batterieimpedanz kann in Bulk-Phasenimpedanz, SEI-Filmimpedanz und Ladungsübertragungsimpedanz unterteilt werden. Bulk-Phasenimpedanz und SEI-Filmimpedanz werden hauptsächlich durch die Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten beeinflusst, und der Änderungstrend bei niedriger Temperatur stimmt mit dem Änderungstrend von überein Leitfähigkeit des Elektrolyten. Verglichen mit der Zunahme der Massenphasenimpedanz und des SEI-Filmwiderstands bei niedrigen Temperaturen nimmt die Ladungsreaktionsimpedanz mit abnehmender Temperatur deutlicher zu, und der Anteil der Ladungsreaktionsimpedanz am gesamten Innenwiderstand der Batterie erreicht unter -20 °C fast 100 %.
SOC Wenn sich die Batterie in einem unterschiedlichen SOC befindet, ist ihre Innenwiderstandsgröße nicht gleich, insbesondere wirkt sich der Gleichstrom-Innenwiderstand direkt auf die Leistungsleistung der Batterie aus und spiegelt dann die Batterieleistung im tatsächlichen Zustand wider: den Gleichstrom-Innenwiderstand der Lithiumbatterie Mit zunehmender Entladetiefe der Batterie nimmt der DOD zu, und die Größe des Innenwiderstands bleibt im Entladeintervall von 10 % bis 80 % grundsätzlich unverändert, und der Innenwiderstand nimmt bei tieferer Entladetiefe erheblich zu.
Lagerung Mit zunehmender Lagerzeit von Lithium-Ionen-Batterien altert die Batterie weiter und ihr Innenwiderstand nimmt weiter zu. Verschiedene Arten von Lithiumbatterien haben unterschiedliche Innenwiderstände. Nach einer langen Lagerzeit von September bis Oktober ist die Anstiegsrate des Innenwiderstands von LFP-Zellen höher als die von NCA- und NCM-Zellen. Die Anstiegsrate des Innenwiderstands hängt von der Lagerzeit, der Lagertemperatur und dem Lager-SOC ab.
Unabhängig davon, ob es sich bei dem Zyklus um einen Speicher- oder Zirkulationszyklus handelt, ist der Einfluss der Temperatur auf den Innenwiderstand der Batterie konstant, und je höher die Zyklustemperatur, desto größer ist die Anstiegsrate des Innenwiderstands. Der Innenwiderstand der Batterie wird auch durch unterschiedliche Zyklusintervalle beeinflusst, und der Innenwiderstand der Batterie beschleunigt sich mit zunehmender Lade- und Entladetiefe, und die Zunahme des Innenwiderstands ist proportional zur Verstärkung der Lade- und Entladetiefe . Neben dem Einfluss der Lade- und Entladetiefe im Zyklus hat auch die Lade-zu-Ladespannung einen Einfluss: Eine zu niedrige oder zu hohe obere Ladespannung erhöht die Grenzflächenimpedanz der Elektrode, eine zu niedrige obere Spannung kann keinen guten Passivierungsfilm bilden, und eine zu hohe Oberspannung führt dazu, dass der Elektrolyt auf der Oberfläche der LiFePO4-Elektrode oxidiert und sich zersetzt, um ein Produkt mit geringer Leitfähigkeit zu bilden.
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