लिथियम-आयन बैटरियों के आंतरिक प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक

लिथियम-आयन बैटरियों के आंतरिक प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक

लिथियम बैटरियों के उपयोग से, उनके प्रदर्शन में गिरावट जारी है, जो मुख्य रूप से क्षमता में कमी, आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि, बिजली में कमी आदि के रूप में प्रकट होती है। बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में परिवर्तन विभिन्न उपयोग स्थितियों जैसे तापमान और डिस्चार्ज गहराई से प्रभावित होते हैं। इसलिए, बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारकों को बैटरी संरचना डिजाइन, कच्चे माल के प्रदर्शन, विनिर्माण प्रक्रिया और उपयोग की स्थितियों के संदर्भ में विस्तृत किया गया था।

प्रतिरोध वह प्रतिरोध है जो ऑपरेशन के दौरान लिथियम बैटरी के आंतरिक भाग से प्रवाहित होने वाली धारा द्वारा अनुभव किया जाता है। आमतौर पर, लिथियम बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को ओमिक आंतरिक प्रतिरोध और ध्रुवीकृत आंतरिक प्रतिरोध में विभाजित किया जाता है। ओमिक आंतरिक प्रतिरोध इलेक्ट्रोड सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट, डायाफ्राम प्रतिरोध और विभिन्न भागों के संपर्क प्रतिरोध से बना है। ध्रुवीकरण आंतरिक प्रतिरोध विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान ध्रुवीकरण के कारण होने वाले प्रतिरोध को संदर्भित करता है, जिसमें विद्युत रासायनिक ध्रुवीकरण आंतरिक प्रतिरोध और एकाग्रता ध्रुवीकरण आंतरिक प्रतिरोध शामिल है। बैटरी का ओमिक आंतरिक प्रतिरोध बैटरी की कुल चालकता से निर्धारित होता है, और बैटरी का ध्रुवीकरण आंतरिक प्रतिरोध इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री में लिथियम आयनों के ठोस-अवस्था प्रसार गुणांक द्वारा निर्धारित होता है।

ओमिक प्रतिरोध

ओमिक आंतरिक प्रतिरोध को मुख्य रूप से तीन भागों में विभाजित किया गया है: आयन प्रतिबाधा, इलेक्ट्रॉन प्रतिबाधा और संपर्क प्रतिबाधा। हमें उम्मीद है कि लिथियम बैटरियों के छोटे होने पर उनका आंतरिक प्रतिरोध कम हो जाएगा, इसलिए इन तीन पहलुओं के आधार पर ओमिक आंतरिक प्रतिरोध को कम करने के लिए विशिष्ट उपाय किए जाने की आवश्यकता है।

आयन प्रतिबाधा

लिथियम बैटरी की आयन प्रतिबाधा बैटरी के भीतर लिथियम आयनों के संचरण द्वारा अनुभव किए गए प्रतिरोध को संदर्भित करती है। लिथियम आयनों की प्रवासन गति और इलेक्ट्रॉन चालन गति लिथियम बैटरी में समान रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, और आयन प्रतिबाधा मुख्य रूप से सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, विभाजक और इलेक्ट्रोलाइट से प्रभावित होती है। आयन प्रतिबाधा को कम करने के लिए, निम्नलिखित बिंदुओं को अच्छी तरह से करने की आवश्यकता है:

सुनिश्चित करें कि सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट में अच्छी वेटेबिलिटी है

इलेक्ट्रोड को डिज़ाइन करते समय, उचित संघनन घनत्व का चयन करना आवश्यक है। यदि संघनन घनत्व बहुत अधिक है, तो इलेक्ट्रोलाइट को सोखना आसान नहीं है और इससे आयन प्रतिबाधा बढ़ जाएगी। नकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए, यदि पहले चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान सक्रिय सामग्री की सतह पर बनी एसईआई फिल्म बहुत मोटी है, तो इससे आयन प्रतिबाधा भी बढ़ जाएगी। इस मामले में, समस्या को हल करने के लिए बैटरी निर्माण प्रक्रिया को समायोजित करना आवश्यक है।

इलेक्ट्रोलाइट का प्रभाव

इलेक्ट्रोलाइट में उचित सांद्रता, चिपचिपाहट और चालकता होनी चाहिए। जब इलेक्ट्रोलाइट की चिपचिपाहट बहुत अधिक होती है, तो यह इसके और सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के सक्रिय पदार्थों के बीच घुसपैठ के लिए अनुकूल नहीं होती है। साथ ही, इलेक्ट्रोलाइट को कम सांद्रता की भी आवश्यकता होती है, जो सांद्रता बहुत अधिक होने पर इसके प्रवाह और घुसपैठ के लिए भी प्रतिकूल है। इलेक्ट्रोलाइट की चालकता आयन प्रतिबाधा को प्रभावित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक है, जो आयनों के प्रवास को निर्धारित करता है।

आयन प्रतिबाधा पर डायाफ्राम का प्रभाव

आयन प्रतिबाधा पर झिल्ली को प्रभावित करने वाले मुख्य कारकों में शामिल हैं: झिल्ली में इलेक्ट्रोलाइट वितरण, झिल्ली क्षेत्र, मोटाई, छिद्र का आकार, सरंध्रता और टेढ़ापन गुणांक। सिरेमिक डायाफ्राम के लिए, सिरेमिक कणों को डायाफ्राम के छिद्रों को अवरुद्ध करने से रोकना भी आवश्यक है, जो आयनों के पारित होने के लिए अनुकूल नहीं है। यह सुनिश्चित करते समय कि इलेक्ट्रोलाइट पूरी तरह से झिल्ली में घुसपैठ कर लेता है, इसमें कोई अवशिष्ट इलेक्ट्रोलाइट नहीं रहना चाहिए, जिससे इलेक्ट्रोलाइट उपयोग की दक्षता कम हो जाती है।

इलेक्ट्रॉनिक प्रतिबाधा

ऐसे कई कारक हैं जो इलेक्ट्रॉनिक प्रतिबाधा को प्रभावित करते हैं, और सामग्री और प्रक्रियाओं जैसे पहलुओं से सुधार किया जा सकता है।

सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेटें

सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेटों के इलेक्ट्रॉनिक प्रतिबाधा को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं: जीवित सामग्री और कलेक्टर के बीच संपर्क, जीवित सामग्री के कारक और इलेक्ट्रोड प्लेट के पैरामीटर। जीवित सामग्री को कलेक्टर सतह के साथ पूर्ण संपर्क की आवश्यकता होती है, जिसे कलेक्टर कॉपर फ़ॉइल, एल्यूमीनियम फ़ॉइल सब्सट्रेट और सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड घोल के आसंजन से माना जा सकता है। जीवित सामग्री की सरंध्रता, कणों की सतह उपोत्पाद, और प्रवाहकीय एजेंटों के साथ असमान मिश्रण सभी इलेक्ट्रॉनिक प्रतिबाधा में परिवर्तन का कारण बन सकते हैं। इलेक्ट्रोड प्लेट के पैरामीटर, जैसे जीवित पदार्थ का कम घनत्व और बड़े कण अंतराल, इलेक्ट्रॉन चालन के लिए अनुकूल नहीं हैं।

विभाजक

इलेक्ट्रॉनिक प्रतिबाधा पर डायाफ्राम के मुख्य प्रभावकारी कारकों में शामिल हैं: चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान डायाफ्राम की मोटाई, सरंध्रता और उप-उत्पाद। पहले दो को समझना आसान है। बैटरी सेल को अलग करने के बाद, अक्सर यह पाया जाता है कि डायाफ्राम पर भूरे रंग की सामग्री की एक मोटी परत होती है, जिसमें ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड और इसकी प्रतिक्रिया उपोत्पाद शामिल होते हैं, जो डायाफ्राम छेद में रुकावट पैदा कर सकते हैं और बैटरी जीवन को कम कर सकते हैं।

द्रव एकत्र करने वाला सब्सट्रेट

कलेक्टर और इलेक्ट्रोड के बीच सामग्री, मोटाई, चौड़ाई और संपर्क की डिग्री सभी इलेक्ट्रॉनिक प्रतिबाधा को प्रभावित कर सकते हैं। द्रव संग्रह के लिए ऐसे सब्सट्रेट के चयन की आवश्यकता होती है जो ऑक्सीकरण या निष्क्रिय नहीं हुआ है, अन्यथा यह प्रतिबाधा आकार को प्रभावित करेगा। कॉपर एल्यूमीनियम फ़ॉइल और इलेक्ट्रोड कानों के बीच ख़राब सोल्डरिंग भी इलेक्ट्रॉनिक प्रतिबाधा को प्रभावित कर सकती है।

संपर्क प्रतिबाधा

संपर्क प्रतिरोध तांबे एल्यूमीनियम पन्नी और जीवित सामग्री के संपर्क के बीच बनता है, और सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड पेस्ट के आसंजन पर ध्यान देना आवश्यक है।

ध्रुवीकरण आंतरिक प्रतिरोध

जब इलेक्ट्रोड से धारा प्रवाहित होती है तो इलेक्ट्रोड विभव के संतुलन इलेक्ट्रोड विभव से विचलन की घटना को इलेक्ट्रोड ध्रुवीकरण कहा जाता है। ध्रुवीकरण में ओमिक ध्रुवीकरण, विद्युत रासायनिक ध्रुवीकरण और एकाग्रता ध्रुवीकरण शामिल हैं। ध्रुवीकरण प्रतिरोध विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच ध्रुवीकरण के कारण होने वाले आंतरिक प्रतिरोध को संदर्भित करता है। यह बैटरी के भीतर स्थिरता को प्रतिबिंबित कर सकता है, लेकिन संचालन और विधियों के प्रभाव के कारण उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है। ध्रुवीकरण आंतरिक प्रतिरोध स्थिर नहीं है और चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान समय के साथ लगातार बदलता रहता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सक्रिय पदार्थों की संरचना, इलेक्ट्रोलाइट की सांद्रता और तापमान लगातार बदल रहे हैं। ओमिक आंतरिक प्रतिरोध ओमिक नियम का पालन करता है, और ध्रुवीकरण आंतरिक प्रतिरोध बढ़ते वर्तमान घनत्व के साथ बढ़ता है, लेकिन यह एक रैखिक संबंध नहीं है। यह अक्सर वर्तमान घनत्व के लघुगणक के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है।

संरचनात्मक डिजाइन प्रभाव

बैटरी संरचनाओं के डिजाइन में, बैटरी संरचनात्मक घटकों की रिवेटिंग और वेल्डिंग के अलावा, बैटरी कान की संख्या, आकार, स्थिति और अन्य कारक सीधे बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को प्रभावित करते हैं। कुछ हद तक, पोल कानों की संख्या बढ़ाने से बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। ध्रुव कान की स्थिति बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को भी प्रभावित करती है। सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुव टुकड़ों के सिर पर ध्रुव कान की स्थिति वाली घुमावदार बैटरी में सबसे अधिक आंतरिक प्रतिरोध होता है, और घुमावदार बैटरी की तुलना में, खड़ी बैटरी समानांतर में दर्जनों छोटी बैटरियों के बराबर होती है, और इसका आंतरिक प्रतिरोध छोटा होता है .

कच्चे माल के प्रदर्शन पर प्रभाव

सकारात्मक और नकारात्मक सक्रिय सामग्री

लिथियम बैटरी में सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री वह है जो लिथियम को संग्रहीत करती है, जो बैटरी के प्रदर्शन को अधिक निर्धारित करती है। सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री मुख्य रूप से कोटिंग और डोपिंग के माध्यम से कणों के बीच इलेक्ट्रॉनिक चालकता में सुधार करती है। Ni का डोपिंग P-O बॉन्ड की ताकत को बढ़ाता है, LiFePO4/C की संरचना को स्थिर करता है, सेल वॉल्यूम को अनुकूलित करता है, और सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के चार्ज ट्रांसफर प्रतिबाधा को प्रभावी ढंग से कम करता है। सक्रियण ध्रुवीकरण में उल्लेखनीय वृद्धि, विशेष रूप से नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रियण ध्रुवीकरण में, गंभीर ध्रुवीकरण का मुख्य कारण है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड के कण आकार को कम करने से नकारात्मक इलेक्ट्रोड के सक्रियण ध्रुवीकरण को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। जब नकारात्मक इलेक्ट्रोड के ठोस कण का आकार आधा हो जाता है, तो सक्रियण ध्रुवीकरण को 45% तक कम किया जा सकता है। इसलिए, बैटरी डिज़ाइन के संदर्भ में, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों के सुधार पर शोध भी आवश्यक है।

प्रवाहकीय एजेंट

ग्रेफाइट और कार्बन ब्लैक का उपयोग उनके उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण लिथियम बैटरी के क्षेत्र में व्यापक रूप से किया जाता है। ग्रेफाइट प्रकार के प्रवाहकीय एजेंटों की तुलना में, सकारात्मक इलेक्ट्रोड में कार्बन ब्लैक प्रकार के प्रवाहकीय एजेंटों को जोड़ने से बैटरी का बेहतर दर प्रदर्शन होता है, क्योंकि ग्रेफाइट प्रकार के प्रवाहकीय एजेंटों में कण आकारिकी जैसी परत होती है, जो उच्च दर पर छिद्र वक्रता गुणांक में उल्लेखनीय वृद्धि का कारण बनती है। और ली तरल चरण प्रसार की घटना से निर्वहन क्षमता सीमित होने का खतरा है। सीएनटी युक्त बैटरी में आंतरिक प्रतिरोध कम होता है क्योंकि ग्रेफाइट/कार्बन ब्लैक और सक्रिय सामग्री के बीच बिंदु संपर्क की तुलना में, रेशेदार कार्बन नैनोट्यूब सक्रिय सामग्री के साथ लाइन संपर्क में होते हैं, जो बैटरी के इंटरफ़ेस प्रतिबाधा को कम कर सकता है।

तरल पदार्थ एकत्रित करना

कलेक्टर और सक्रिय सामग्री के बीच इंटरफ़ेस प्रतिरोध को कम करना और दोनों के बीच संबंध शक्ति में सुधार करना लिथियम बैटरी के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के महत्वपूर्ण साधन हैं। एल्युमीनियम फ़ॉइल की सतह पर प्रवाहकीय कार्बन कोटिंग करना और एल्युमीनियम फ़ॉइल पर कोरोना उपचार करने से बैटरी के इंटरफ़ेस प्रतिबाधा को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। पारंपरिक एल्यूमीनियम फ़ॉइल की तुलना में, कार्बन लेपित एल्यूमीनियम फ़ॉइल का उपयोग करने से बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को लगभग 65% तक कम किया जा सकता है और उपयोग के दौरान आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि को कम किया जा सकता है। कोरोना से उपचारित एल्यूमीनियम फ़ॉइल के एसी आंतरिक प्रतिरोध को लगभग 20% तक कम किया जा सकता है। 20% से 90% एसओसी की आम तौर पर उपयोग की जाने वाली सीमा में, समग्र डीसी आंतरिक प्रतिरोध अपेक्षाकृत छोटा होता है और डिस्चार्ज की गहराई में वृद्धि के साथ इसकी वृद्धि धीरे-धीरे कम हो जाती है।

विभाजक

बैटरी के अंदर आयन चालन इलेक्ट्रोलाइट में छिद्रित झिल्ली के माध्यम से ली आयनों के प्रसार पर निर्भर करता है। झिल्ली की तरल अवशोषण और गीला करने की क्षमता एक अच्छा आयन प्रवाह चैनल बनाने की कुंजी है। जब झिल्ली में उच्च तरल अवशोषण दर और छिद्रपूर्ण संरचना होती है, तो यह चालकता में सुधार कर सकती है, बैटरी प्रतिबाधा को कम कर सकती है और बैटरी की दर प्रदर्शन में सुधार कर सकती है। सामान्य आधार झिल्लियों की तुलना में, सिरेमिक झिल्लियां और लेपित झिल्लियां न केवल झिल्ली के उच्च तापमान संकोचन प्रतिरोध में काफी सुधार कर सकती हैं, बल्कि इसकी तरल अवशोषण और गीला करने की क्षमता को भी बढ़ा सकती हैं। पीपी झिल्ली पर SiO2 सिरेमिक कोटिंग जोड़ने से झिल्ली की तरल अवशोषण क्षमता 17% तक बढ़ सकती है। पीपी/पीई मिश्रित झिल्ली μ पर 1 लागू करें एम का पीवीडीएफ-एचएफपी झिल्ली की चूषण दर को 70% से 82% तक बढ़ा देता है, और कोशिका का आंतरिक प्रतिरोध 20% से अधिक कम हो जाता है।

विनिर्माण प्रक्रिया और उपयोग की स्थितियों के संदर्भ में बैटरियों के आंतरिक प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारकों में मुख्य रूप से शामिल हैं:

प्रक्रिया कारक प्रभावित करते हैं

कीचड़

घोल मिश्रण के दौरान घोल फैलाव की एकरूपता प्रभावित करती है कि क्या प्रवाहकीय एजेंट को सक्रिय सामग्री में समान रूप से फैलाया जा सकता है और इसके साथ निकटता से संपर्क किया जा सकता है, जो बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध से संबंधित है। उच्च गति फैलाव को बढ़ाकर, घोल फैलाव की एकरूपता में सुधार किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध कम हो जाता है। सर्फेक्टेंट जोड़कर, इलेक्ट्रोड में प्रवाहकीय एजेंटों के वितरण की एकरूपता में सुधार किया जा सकता है, और औसत डिस्चार्ज वोल्टेज को बढ़ाने के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल ध्रुवीकरण को कम किया जा सकता है।

कलई करना

बैटरी डिज़ाइन में सतह घनत्व प्रमुख मापदंडों में से एक है। जब बैटरी की क्षमता स्थिर होती है, तो इलेक्ट्रोड सतह घनत्व बढ़ने से कलेक्टर और विभाजक की कुल लंबाई अनिवार्य रूप से कम हो जाएगी, और बैटरी का ओमिक आंतरिक प्रतिरोध भी कम हो जाएगा। इसलिए, एक निश्चित सीमा के भीतर, सतह घनत्व में वृद्धि के साथ बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध कम हो जाता है। कोटिंग और सुखाने के दौरान विलायक अणुओं का प्रवास और पृथक्करण ओवन के तापमान से निकटता से संबंधित होता है, जो सीधे इलेक्ट्रोड के भीतर चिपकने वाले और प्रवाहकीय एजेंटों के वितरण को प्रभावित करता है, जिससे इलेक्ट्रोड के भीतर प्रवाहकीय ग्रिड के गठन पर असर पड़ता है। इसलिए, बैटरी के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए कोटिंग और सुखाने का तापमान भी एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।

रोलर दबाना

एक निश्चित सीमा तक, संघनन घनत्व बढ़ने के साथ बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध कम हो जाता है, जैसे-जैसे संघनन घनत्व बढ़ता है, कच्चे माल के कणों के बीच की दूरी कम हो जाती है, कणों के बीच संपर्क जितना अधिक होगा, प्रवाहकीय पुल और चैनल उतने ही अधिक होंगे, और बैटरी प्रतिबाधा घट जाती है. संघनन घनत्व का नियंत्रण मुख्य रूप से रोलिंग मोटाई के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। विभिन्न रोलिंग मोटाई का बैटरियों के आंतरिक प्रतिरोध पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। जब रोलिंग की मोटाई बड़ी होती है, तो सक्रिय पदार्थ और कलेक्टर के बीच संपर्क प्रतिरोध सक्रिय पदार्थ की कसकर रोल करने में असमर्थता के कारण बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि होती है। और बैटरी चक्र के बाद, बैटरी के सकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर बड़ी रोलिंग मोटाई के साथ दरारें दिखाई देती हैं, जो इलेक्ट्रोड और कलेक्टर की सतह सक्रिय पदार्थ के बीच संपर्क प्रतिरोध को और बढ़ा देगी।

पोल टुकड़ा टर्नओवर समय

सकारात्मक इलेक्ट्रोड के अलग-अलग शेल्फिंग समय का बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। शेल्फिंग का समय अपेक्षाकृत कम है, और लिथियम आयरन फॉस्फेट और लिथियम आयरन फॉस्फेट की सतह पर कार्बन कोटिंग परत के बीच बातचीत के कारण बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध धीरे-धीरे बढ़ता है; जब लंबे समय (23 घंटे से अधिक) तक अप्रयुक्त छोड़ दिया जाता है, तो लिथियम आयरन फॉस्फेट और पानी के बीच प्रतिक्रिया के संयुक्त प्रभाव और चिपकने वाले के बंधन प्रभाव के कारण बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध अधिक महत्वपूर्ण रूप से बढ़ जाता है। इसलिए, वास्तविक उत्पादन में, इलेक्ट्रोड प्लेटों के टर्नओवर समय को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है।

इंजेक्शन

इलेक्ट्रोलाइट की आयनिक चालकता बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध और दर विशेषताओं को निर्धारित करती है। इलेक्ट्रोलाइट की चालकता विलायक की चिपचिपाहट सीमा के व्युत्क्रमानुपाती होती है, और लिथियम लवण की सांद्रता और आयनों के आकार से भी प्रभावित होती है। चालकता अनुसंधान को अनुकूलित करने के अलावा, इंजेक्ट किए गए तरल की मात्रा और इंजेक्शन के बाद भिगोने का समय भी सीधे बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को प्रभावित करता है। थोड़ी मात्रा में तरल इंजेक्ट करने या अपर्याप्त भिगोने के समय के कारण बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध बहुत अधिक हो सकता है, जिससे बैटरी की क्षमता प्रभावित हो सकती है।

उपयोग की शर्तों का प्रभाव

तापमान

आंतरिक प्रतिरोध के आकार पर तापमान का प्रभाव स्पष्ट है। तापमान जितना कम होगा, बैटरी के अंदर आयन परिवहन उतना ही धीमा होगा और बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध उतना अधिक होगा। बैटरियों की प्रतिबाधा को थोक प्रतिबाधा, एसईआई फिल्म प्रतिबाधा और चार्ज ट्रांसफर प्रतिबाधा में विभाजित किया जा सकता है। थोक प्रतिबाधा और एसईआई फिल्म प्रतिबाधा मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइट आयन चालकता से प्रभावित होती है, और कम तापमान पर उनकी भिन्नता प्रवृत्ति इलेक्ट्रोलाइट चालकता भिन्नता प्रवृत्ति के अनुरूप होती है। कम तापमान पर थोक प्रतिबाधा और एसईआई फिल्म प्रतिरोध में वृद्धि की तुलना में, घटते तापमान के साथ चार्ज प्रतिक्रिया प्रतिबाधा अधिक महत्वपूर्ण रूप से बढ़ जाती है। -20 ℃ से नीचे, चार्ज प्रतिक्रिया प्रतिबाधा बैटरी के कुल आंतरिक प्रतिरोध का लगभग 100% है।

समाज

जब बैटरी अलग एसओसी पर होती है, तो इसका आंतरिक प्रतिरोध आकार भी भिन्न होता है, विशेष रूप से डीसी आंतरिक प्रतिरोध सीधे बैटरी के पावर प्रदर्शन को प्रभावित करता है, जो बैटरी के वास्तविक प्रदर्शन को दर्शाता है। लिथियम बैटरी का डीसी आंतरिक प्रतिरोध बैटरी डिस्चार्ज गहराई डीओडी की वृद्धि के साथ बढ़ता है, और आंतरिक प्रतिरोध आकार मूल रूप से 10% से 80% डिस्चार्ज रेंज में अपरिवर्तित रहता है। आम तौर पर, अधिक गहरी डिस्चार्ज गहराई पर आंतरिक प्रतिरोध काफी बढ़ जाता है।

भंडारण

जैसे-जैसे लिथियम-आयन बैटरियों का भंडारण समय बढ़ता है, बैटरियां पुरानी होती जाती हैं और उनका आंतरिक प्रतिरोध बढ़ता जाता है। आंतरिक प्रतिरोध में भिन्नता की डिग्री विभिन्न प्रकार की लिथियम बैटरियों में भिन्न होती है। 9 से 10 महीने के भंडारण के बाद, एलएफपी बैटरियों की आंतरिक प्रतिरोध वृद्धि दर एनसीए और एनसीएम बैटरियों की तुलना में अधिक है। आंतरिक प्रतिरोध की वृद्धि दर भंडारण समय, भंडारण तापमान और भंडारण एसओसी से संबंधित है

चक्र

चाहे भंडारण हो या साइकिलिंग, बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध पर तापमान का प्रभाव लगातार बना रहता है। चक्रण तापमान जितना अधिक होगा, आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि की दर उतनी ही अधिक होगी। बैटरियों के आंतरिक प्रतिरोध पर विभिन्न चक्र अंतरालों का प्रभाव भी भिन्न होता है। चार्जिंग और डिस्चार्जिंग गहराई में वृद्धि के साथ बैटरियों का आंतरिक प्रतिरोध तेजी से बढ़ता है, और आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि चार्जिंग और डिस्चार्जिंग गहराई की मजबूती के सीधे आनुपातिक होती है। चक्र के दौरान चार्ज और डिस्चार्ज की गहराई के प्रभाव के अलावा, चार्जिंग कटऑफ वोल्टेज पर भी प्रभाव पड़ता है: चार्जिंग वोल्टेज की ऊपरी सीमा बहुत कम या बहुत अधिक होने से इलेक्ट्रोड की इंटरफ़ेस प्रतिबाधा बढ़ जाएगी, और बहुत कम होगी ऊपरी सीमा वोल्टेज अच्छी तरह से पैसिवेशन फिल्म नहीं बना सकता है, जबकि ऊपरी सीमा वोल्टेज बहुत अधिक होने से इलेक्ट्रोलाइट ऑक्सीकरण और LiFePO4 इलेक्ट्रोड की सतह पर विघटित होकर कम चालकता वाले उत्पाद बना देगा।

अन्य

ऑटोमोटिव लिथियम बैटरियां अनिवार्य रूप से व्यावहारिक अनुप्रयोगों में खराब सड़क की स्थिति का अनुभव करती हैं, लेकिन शोध में पाया गया है कि अनुप्रयोग प्रक्रिया के दौरान कंपन वातावरण का लिथियम बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

अपेक्षा

लिथियम-आयन बैटरियों के शक्ति प्रदर्शन को मापने और उनके जीवनकाल का मूल्यांकन करने के लिए आंतरिक प्रतिरोध एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। आंतरिक प्रतिरोध जितना बड़ा होगा, बैटरी का दर प्रदर्शन उतना ही खराब होगा, और भंडारण और साइकिल चलाने के दौरान यह उतनी ही तेजी से बढ़ेगा। आंतरिक प्रतिरोध बैटरी संरचना, सामग्री विशेषताओं और विनिर्माण प्रक्रिया से संबंधित है, और पर्यावरण के तापमान और चार्ज की स्थिति में परिवर्तन के साथ बदलता रहता है। इसलिए, कम आंतरिक प्रतिरोध वाली बैटरियां विकसित करना बैटरी पावर प्रदर्शन को बेहतर बनाने की कुंजी है, और बैटरी जीवन की भविष्यवाणी करने के लिए बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में बदलावों में महारत हासिल करना बहुत व्यावहारिक महत्व है।