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电池内阻的大小对锂电池的影响



  内阻,作为锂电池的关键特性之一,通常,锂电池内阻分为欧姆内阻和极化内阻。欧姆内阻由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成。极化内阻是指电化学反应时由极化引起的电阻,包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。电池的欧姆内阻由电池的总电导率决定,电池的极化内阻由锂离子在电极活性材料中的固相扩散系数决定。

  锂电池内阻高不能够大电流放电,理论内阻越低越好,内阻和容量是有直接关系的。一般的锂电池假设1安时,内阻约30到80豪欧,而好的动力锂电可以到15豪欧以下。内阻增大,自身热损耗就增大,使用中温度变大会更加恶化电池性能,在与其他电池串联使用后,有不匹配的问题,导致整体电池组容量和性能下降。

  内阻对温度最为敏感,不同温度下,内阻值可以发生很大变化。低温下锂电池性能下降,其重要的原因之一就是低温下电池内阻过大造成的。锂电池作为一个电源,从外部看,内阻肯定是越小越好。尤其在功率应用情形下,小内阻是必要的条件。

  锂电池作为一个电源,从外部看,内阻肯定是越小越好,内阻越小,对于电池来说,电能浪费越少,而且对于电池的产热以及倍率等都有帮助。

  总的来说,近年来,新能源汽车对动力电池高倍率充放电性能的要求越来越高,根据经验表明,锂离子电池的体积越大,内阻越小;反之亦然。在需要时都要对锂电池内阻进行检测,以便更加安全、合理的对电池进行使用。

  蓄电池的内阻是指电流流过蓄电池内部时所受的阻力,铅酸蓄电池的内阻很小,需要用专门的仪器才可以测得到比较准确的结果。一般所指的蓄电池内阻是充电态内阻,即蓄电池充满电时的内阻。与之对应的是放电态内阻,并且不太稳定。

  蓄电池的内阻越大,蓄电池自身消耗掉的能量越多,其使用效率越低。内阻很大的蓄电池在充电时发热很厉害,使蓄电池的温度急剧上升,对蓄电池和充电器的影响都很大。随着蓄电池使用次数的增多,由于电解液的消耗及蓄电池内部化学物质活性的降低,蓄电池的内阻会有不同程度的增大,质量越差的蓄电池增大的越快。

  蓄电池内部阻抗会因放电量增加而增大,尤其是在放电终止时阻抗最大,主要因为放电的进行使得极板内产生不良导体硫酸铅以及电解液比重下降,故放电后务必马上充电。若任其持续放电,则硫酸铅形成安定的白色结晶(即硫化现象)后,即使充电,极板的活性物质亦无法恢复原状,从而将缩短蓄电池的使用寿命。温度的下降将导致电解液流动性变差,极板收缩,化学变化迟缓,蓄电池内阻增加。从30℃开始,若温度下降1℃,容量将下降1%左右,其内阻也有所增大。所以在严寒地区,气温在-20℃以下时容量已下降至60%,内阻增大,常感到蓄电池电力不足。在严寒地区易出现过量放电,而在温带地区则经常出现过量充电的问题。所以要使用好蓄电池,必须根据当地的气候条件,针对实际情况,掌握其使用规律。

  蓄电池的充电必须根据不同情况选择适当的方法并正确的使用充电设备,这样才能提高蓄电池的容量,延长蓄电池的使用寿命。铅酸蓄电池的内阻与镍氢蓄电池及锂离子蓄电池相比较小,即蓄铅酸蓄电池容量下降2/3后,仍能提供较大的电流,而电源电压基本稳定,波动较小。而镍氢蓄电池及锂离子蓄电池就不同了。以36V/9Ah锂离子蓄电池为例,当容量下降到原来的1/3后,电流输出为12A时,电压就会有4~5V的波动,即有电流输出时为31V,无电流输出时接近35V。这样在电动自行车应用中,骑行时会出现运行不平稳,6up,时而有输出时而无输出的现象。