Đầu tiên, định nghĩa và vai trò của điện trở trong

(1) Định nghĩa của điện trở

trong Điện trở trong đề cập đến điện trở mà dòng điện chạy qua bên trong pin lithium gặp phải trong quá trình phóng điện hoặc sạc. Nó được xác định bởi độ dẫn điện của vật liệu bên trong pin, tốc độ vận chuyển ion của chất điện phân, điện trở tiếp xúc giữa điện cực và chất điện phân và nhiều yếu tố khác. Kích thước của điện trở trong ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của pin lithium, bao gồm công suất đầu ra, tuổi thọ chu kỳ, đặc tính nhiệt độ, v.v.

(2) Vai trò của điện trở trong trong pin lithium

1. Điện trở trong là một trong những yếu tố hạn chế công suất đầu ra của pin lithium. Khi điện trở trong của pin lớn, dòng điện chạy qua pin sẽ tạo ra sự sụt giảm điện áp lớn, dẫn đến công suất đầu ra của pin giảm.

2. Điện trở trong sẽ khiến pin tự phóng điện. Do có điện trở bên trong nên pin cũng sẽ có dòng điện nhất định khi không hoạt động, dẫn đến hiện tượng pin tự phóng điện.

3. Điện trở trong ảnh hưởng đến đặc tính nhiệt độ của pin. Pin có điện trở trong lớn sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn trong quá trình xả hoặc sạc, điều này sẽ khiến nhiệt độ pin tăng cao, ảnh hưởng nhiều hơn đến hiệu suất của pin.

Thứ hai, đánh giá đặc tính của pin bằng điện trở trong DC

Trong các ứng dụng thực tế, điện trở trong DC thường được sử dụng để đánh giá tình trạng của pin lithium, dự đoán tuổi thọ và ước tính SOC (Trạng thái sạc) và SOP (Trạng thái nguồn) của pin. cục pin. Bằng cách đo điện trở trong DC của pin, có thể thu được thông tin về trạng thái pin, làm cơ sở cho việc quản lý và kiểm soát pin, đồng thời nâng cao hơn nữa hiệu quả và tuổi thọ của pin, như sau: 1. Đánh giá tình trạng: Tình trạng

của

pin Pin lithium đề cập đến mức độ xuống cấp của pin trong quá trình sử dụng, thường được đánh giá bằng tốc độ giảm dung lượng và tốc độ tăng điện trở trong. Sự thay đổi điện trở trong DC có thể phản ánh những thay đổi vật lý và hóa học bên trong pin, do đó nó có thể được sử dụng để đánh giá tình trạng của pin. Khi tuổi thọ của pin giảm, điện trở trong của pin có xu hướng tăng lên.

2. Dự đoán cuộc đời:

Sự gia tăng điện trở trong của pin là biểu hiện quan trọng của quá trình lão hóa pin. Bằng cách theo dõi điện trở trong DC của pin, có thể dự đoán được tuổi thọ của pin. Khi điện trở trong DC tăng đến một mức nhất định, điều đó cho thấy tuổi thọ của pin đã gần bằng hoặc đã vượt quá tuổi thọ thiết kế và cần phải thay thế hoặc sửa chữa.

3. Ước tính SOC của hệ thống:

SOC của pin đề cập đến trạng thái sạc hiện tại của pin, tức là tỷ lệ giữa năng lượng còn lại trong pin và tổng năng lượng. Có một mối quan hệ nhất định giữa điện trở trong DC và SOC của pin. SOC của pin có thể được ước tính bằng cách đo điện trở trong DC của pin. Theo mô hình mối quan hệ trạng thái điện trở bên trong hiện có, SOC của pin có thể được tính bằng cách đo điện trở trong DC của pin.

4. Ước tính SOP của hệ thống:

SOP của pin đề cập đến trạng thái năng lượng hiện tại của pin, tức là công suất tối đa mà pin có thể cung cấp. Ngoài ra còn có mối quan hệ giữa điện trở trong DC và SOP của pin. SOP của pin có thể được ước tính bằng cách đo điện trở trong DC của pin. Theo mô hình mối quan hệ trạng thái điện trở bên trong hiện có, SOP của pin có thể được tính bằng cách đo điện trở trong DC của pin.

Điện trở trong Dc đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá sức khỏe, dự đoán tuổi thọ và ước tính SOC và SOP của pin lithium.

Ba , Phương pháp đo điện trở trong

Các phương pháp đo điện trở trong chủ yếu được chia thành đo tĩnh và đo động.

1. Phương pháp đo tĩnh

Phương pháp đo tĩnh là tính toán điện trở trong của pin bằng cách đo sự chênh lệch giữa điện áp mạch hở và dòng điện ngắn mạch. Các bước cụ thể như sau:

(1) Đặt pin trong một khoảng thời gian sao cho phản ứng điện hóa bên trong pin có xu hướng cân bằng.

(2) Đo điện áp mạch hở của pin.

(3) Nối tải giữa cực dương và cực âm của pin để đo dòng điện ngắn mạch.

(4) Theo định luật Ôm, hãy tính điện trở trong của pin.

2. Phương pháp đo động Phương pháp đo động là đo điện trở trong của pin bằng cách cấp tín hiệu điện xoay chiều. Các bước cụ thể như sau:

(1) Đưa tín hiệu điện xoay chiều vào giữa cực dương và cực âm của pin.

(2) Đo tín hiệu dòng điện và điện áp của pin.

(3) Tính điện trở trong của pin theo độ lệch pha và tỷ số biên độ của tín hiệu dòng điện và điện áp.

Bốn , Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở trong

Kích thước của điện trở trong bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:

1. Độ dẫn điện của vật liệu pin Độ dẫn điện của vật liệu pin quyết định tốc độ dòng điện truyền bên trong pin . Độ dẫn điện của vật liệu bên trong pin càng cao thì điện trở trong càng thấp.

2. Tốc độ vận chuyển ion của chất điện phân Tốc độ vận chuyển ion của chất điện phân ảnh hưởng trực tiếp đến điện trở trong của pin. Tốc độ vận chuyển ion trong chất điện phân càng nhanh thì điện trở trong càng thấp.

3. Điện trở tiếp xúc giữa điện cực và chất điện phân Điện trở tiếp xúc giữa điện cực và chất điện phân cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến điện trở trong. Điện trở tiếp xúc càng nhỏ thì điện trở trong càng thấp.

4. Thiết kế cấu trúc của pin Thiết kế cấu trúc của pin cũng sẽ có tác động nhất định đến điện trở trong. Ví dụ, diện tích điện cực của pin càng lớn thì điện trở trong càng thấp.

5. Nhiệt độ Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng lớn đến điện trở trong. Nói chung, nhiệt độ càng cao thì điện trở trong càng thấp.

Thứ năm, Các phương pháp giảm điện trở trong

Để cải thiện hiệu suất của pin lithium, cần thực hiện một số biện pháp để giảm điện trở trong. Dưới đây là một số phương pháp phổ biến:

1. Tối ưu hóa vật liệu pin Bằng cách thay đổi thành phần và cấu trúc của vật liệu pin, cải thiện độ dẫn điện của vật liệu pin, từ đó giảm điện trở trong.

2. Tối ưu hóa chất điện phân để thay đổi thành phần và nồng độ của chất điện phân, cải thiện tốc độ truyền của các ion trong chất điện phân, từ đó làm giảm điện trở trong.

3. Cải thiện sự tiếp xúc giữa điện cực và chất điện phân bằng cách thay đổi chế độ tiếp xúc giữa điện cực và chất điện phân, giảm điện trở tiếp xúc giữa điện cực và chất điện phân, từ đó làm giảm điện trở trong.

4. Tối ưu hóa thiết kế cấu trúc pin Bằng cách thay đổi thiết kế cấu trúc của pin, tăng diện tích của điện cực, từ đó giảm điện trở trong.

5. Kiểm soát nhiệt độ Kiểm soát đúng nhiệt độ hoạt động của pin để tránh nhiệt độ quá cao và giảm điện trở trong.

Sáu. Phần kết luận

Điện trở trong là một chỉ số quan trọng trong đánh giá hiệu suất của pin lithium, ảnh hưởng trực tiếp đến công suất đầu ra, tuổi thọ và đặc tính nhiệt độ của pin. Thông qua các phương pháp đo lường hợp lý và các biện pháp tối ưu hóa, điện trở trong của pin có thể giảm và hiệu suất của pin lithium có thể được cải thiện. Với sự tiến bộ không ngừng của khoa học và công nghệ, người ta tin rằng điện trở trong của pin lithium sẽ giảm hơn nữa, hỗ trợ tốt hơn cho sự phát triển các ứng dụng pin lithium.