锂离子电池内阻异常成因
锂离子电池内阻异常的原因可归纳为以下关键因素,结合材料、工艺、使用条件等多方面分析:
一、材料与结构因素
1. 电极材料问题
- 正负极活性材料导电性差(如石墨、磷酸铁锂导电性不足)或粘接剂过量/分布不均,阻碍电子传导。
- 铜箔/铝箔集流体氧化或接触不良,增加欧姆内阻。
2. 电解液异常
- 电解液不足或老化(水分超标、溶剂分解),导致离子传输受阻。
- 电解液过量会增加内阻,影响锂离子浓度稳定性。
3. 隔膜缺陷
- 隔膜孔隙率低或厚度超标,限制锂离子迁移。
二、工艺与制造缺陷
1. 极片与极耳问题
- 极片涂布厚度不均、压实密度过高,或极耳焊接不良(如虚焊),导致局部电流密度过大。
- 铆钉与压板接触内阻大,或正极导电剂添加不足。
2. 预化成不充分
- SEI膜未稳定形成,循环中内阻持续增大。
三、使用与老化因素
1. 过放电影响
- 过放电导致负极石墨层结构破坏、正极铜离子溶出,隔膜堵塞,欧姆内阻和电荷转移阻抗增加。
- 严重过放电会引发SEI膜分解,进一步加剧内阻上升。
2. 温度与循环损耗
- 高温加速电解液分解,低温降低离子迁移率,均导致内阻升高。
- 长期循环后,正极材料结构坍塌(如NCM脱锂)、负极SEI膜增厚,电荷转移阻抗增大。
3. 电池组一致性差
- 单体间容量或自放电率差异导致电压不一致,内阻异常。
四、其他因素
- 微短路:生产过程中混入金属杂质或隔膜破损,导致局部电流增大,内阻异常。
- 密封失效:长期使用后气体/液体渗漏,引发内部化学反应,增加内阻。
