লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে প্রভাবিত করার কারণগুলি

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে প্রভাবিত করার কারণগুলি

লিথিয়াম ব্যাটারির ব্যবহারে, তাদের কর্মক্ষমতা হ্রাস পেতে থাকে, প্রধানত ক্ষমতা ক্ষয়, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি, শক্তি হ্রাস, ইত্যাদি হিসাবে উদ্ভাসিত হয়। ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরিবর্তন বিভিন্ন ব্যবহারের অবস্থা যেমন তাপমাত্রা এবং স্রাব গভীরতার দ্বারা প্রভাবিত হয়। অতএব, ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলি ব্যাটারি কাঠামোর নকশা, কাঁচামালের কার্যকারিতা, উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং ব্যবহারের শর্তগুলির পরিপ্রেক্ষিতে বিশদভাবে বর্ণনা করা হয়েছিল।

রেজিস্ট্যান্স হল অপারেশন চলাকালীন লিথিয়াম ব্যাটারির অভ্যন্তরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট দ্বারা অনুভব করা প্রতিরোধ। সাধারণত, লিথিয়াম ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে ওমিক অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং পোলারাইজড অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধে ভাগ করা হয়। ওহমিক অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ইলেক্ট্রোড উপাদান, ইলেক্ট্রোলাইট, ডায়াফ্রাম প্রতিরোধ এবং বিভিন্ন অংশের যোগাযোগ প্রতিরোধের সমন্বয়ে গঠিত। মেরুকরণ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ বলতে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার সময় মেরুকরণের ফলে সৃষ্ট প্রতিরোধকে বোঝায়, যার মধ্যে রয়েছে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মেরুকরণ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং ঘনত্ব মেরুকরণ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ। একটি ব্যাটারির ওমিক অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ব্যাটারির মোট পরিবাহিতা দ্বারা নির্ধারিত হয়, এবং ব্যাটারির মেরুকরণ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ইলেক্ট্রোড সক্রিয় উপাদানের লিথিয়াম আয়নগুলির কঠিন-স্থিতির প্রসারণ সহগ দ্বারা নির্ধারিত হয়।

ওহমিক প্রতিরোধ

ওহমিক অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ প্রধানত তিনটি ভাগে বিভক্ত: আয়ন প্রতিবন্ধকতা, ইলেক্ট্রন প্রতিবন্ধকতা এবং যোগাযোগ প্রতিবন্ধকতা। আমরা আশা করি যে লিথিয়াম ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা ছোট হওয়ার সাথে সাথে হ্রাস পাবে, তাই এই তিনটি দিকের উপর ভিত্তি করে ওহমিক অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ কমাতে নির্দিষ্ট ব্যবস্থা গ্রহণ করা প্রয়োজন।

আয়ন প্রতিবন্ধকতা

একটি লিথিয়াম ব্যাটারির আয়ন প্রতিবন্ধকতা ব্যাটারির মধ্যে লিথিয়াম আয়নগুলির সংক্রমণের দ্বারা অভিজ্ঞ প্রতিরোধকে বোঝায়। লিথিয়াম আয়নগুলির স্থানান্তর গতি এবং ইলেকট্রন পরিবাহিত গতি লিথিয়াম ব্যাটারিতে সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং আয়ন প্রতিবন্ধকতা প্রধানত ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান, বিভাজক এবং ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা প্রভাবিত হয়। আয়ন প্রতিবন্ধকতা কমাতে, নিম্নলিখিত পয়েন্টগুলি ভালভাবে করা দরকার:

নিশ্চিত করুন যে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণ এবং ইলেক্ট্রোলাইটের ভাল ভেজাতা রয়েছে

ইলেক্ট্রোড ডিজাইন করার সময়, একটি উপযুক্ত কম্প্যাকশন ঘনত্ব নির্বাচন করা প্রয়োজন। কম্প্যাকশন ঘনত্ব খুব বেশি হলে, ইলেক্ট্রোলাইট ভিজানো সহজ নয় এবং আয়ন প্রতিবন্ধকতা বৃদ্ধি করবে। নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের জন্য, যদি প্রথম চার্জ এবং স্রাবের সময় সক্রিয় পদার্থের পৃষ্ঠে গঠিত SEI ফিল্মটি খুব পুরু হয় তবে এটি আয়ন প্রতিবন্ধকতাও বাড়িয়ে তুলবে। এই ক্ষেত্রে, সমস্যা সমাধানের জন্য ব্যাটারি গঠন প্রক্রিয়া সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন।

ইলেক্ট্রোলাইটের প্রভাব

ইলেক্ট্রোলাইটের উপযুক্ত ঘনত্ব, সান্দ্রতা এবং পরিবাহিতা থাকা উচিত। যখন ইলেক্ট্রোলাইটের সান্দ্রতা খুব বেশি হয়, তখন এটি এবং ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডগুলির সক্রিয় পদার্থগুলির মধ্যে অনুপ্রবেশের জন্য এটি অনুকূল নয়। একই সময়ে, ইলেক্ট্রোলাইটেরও কম ঘনত্ব প্রয়োজন, যা ঘনত্ব খুব বেশি হলে তার প্রবাহ এবং অনুপ্রবেশের জন্যও প্রতিকূল। ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবাহিতা হল আয়ন প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর, যা আয়নগুলির স্থানান্তর নির্ধারণ করে।

আয়ন প্রতিবন্ধকতার উপর ডায়াফ্রামের প্রভাব

আয়ন প্রতিবন্ধকতার উপর ঝিল্লির প্রধান প্রভাবক কারণগুলির মধ্যে রয়েছে: ঝিল্লিতে ইলেক্ট্রোলাইট বন্টন, ঝিল্লির এলাকা, পুরুত্ব, ছিদ্রের আকার, ছিদ্র, এবং টর্টুওসিটি সহগ। সিরামিক ডায়াফ্রামের জন্য, ডায়াফ্রামের ছিদ্রগুলিকে ব্লক করা থেকে সিরামিক কণাগুলিকে প্রতিরোধ করাও প্রয়োজনীয়, যা আয়নগুলির উত্তরণে সহায়ক নয়। ইলেক্ট্রোলাইট সম্পূর্ণরূপে ঝিল্লিতে অনুপ্রবেশ করে তা নিশ্চিত করার সময়, এতে কোনও অবশিষ্ট ইলেক্ট্রোলাইট অবশিষ্ট থাকা উচিত নয়, ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহারের দক্ষতা হ্রাস করে।

ইলেকট্রনিক প্রতিবন্ধকতা

ইলেকট্রনিক প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করে এমন অনেক কারণ রয়েছে এবং উপকরণ এবং প্রক্রিয়ার মতো দিক থেকে উন্নতি করা যেতে পারে।

ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড প্লেট

ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড প্লেটের বৈদ্যুতিন প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করে এমন প্রধান কারণগুলি হল: লাইভ উপাদান এবং সংগ্রাহকের মধ্যে যোগাযোগ, লাইভ উপাদানের উপাদান এবং ইলেক্ট্রোড প্লেটের পরামিতি। জীবন্ত উপাদানের সংগ্রাহকের পৃষ্ঠের সাথে সম্পূর্ণ যোগাযোগ থাকা প্রয়োজন, যা সংগ্রাহক কপার ফয়েল, অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল সাবস্ট্রেট এবং ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড স্লারির আনুগত্য থেকে বিবেচনা করা যেতে পারে। জীবন্ত উপাদানের ছিদ্রতা, কণার পৃষ্ঠের উপজাত এবং পরিবাহী এজেন্টের সাথে অসম মেশানো সবই ইলেকট্রনিক প্রতিবন্ধকতার পরিবর্তন ঘটাতে পারে। ইলেক্ট্রোড প্লেটের পরামিতি, যেমন জীবিত পদার্থের কম ঘনত্ব এবং বড় কণার ফাঁক, ইলেকট্রন পরিবাহনের জন্য সহায়ক নয়।

বিভাজক

ইলেকট্রনিক প্রতিবন্ধকতার উপর ডায়াফ্রামের প্রধান প্রভাবক কারণগুলির মধ্যে রয়েছে: চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন ডায়াফ্রামের পুরুত্ব, ছিদ্রতা এবং উপ-পণ্য। প্রথম দুটি বোঝা সহজ। ব্যাটারি কোষ বিচ্ছিন্ন করার পরে, প্রায়শই দেখা যায় যে ডায়াফ্রামে বাদামী উপাদানের একটি পুরু স্তর রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে গ্রাফাইট নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড এবং এর প্রতিক্রিয়া উপজাত, যা ডায়াফ্রামের ছিদ্রে বাধা সৃষ্টি করতে পারে এবং ব্যাটারির আয়ু হ্রাস করতে পারে।

তরল সংগ্রহ সাবস্ট্রেট

উপাদান, বেধ, প্রস্থ, এবং সংগ্রাহক এবং ইলেক্ট্রোডের মধ্যে যোগাযোগের ডিগ্রী সবই ইলেকট্রনিক প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করতে পারে। তরল সংগ্রহের জন্য অক্সিডাইজড বা প্যাসিভেটেড করা হয়নি এমন সাবস্ট্রেট নির্বাচন করা প্রয়োজন, অন্যথায় এটি প্রতিবন্ধকতার আকারকে প্রভাবিত করবে। তামার অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল এবং ইলেক্ট্রোড কানের মধ্যে দুর্বল সোল্ডারিং ইলেকট্রনিক প্রতিবন্ধকতাকেও প্রভাবিত করতে পারে।

যোগাযোগ প্রতিবন্ধকতা

কপার অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল এবং লাইভ উপাদানের যোগাযোগের মধ্যে যোগাযোগের প্রতিরোধ গড়ে ওঠে এবং ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড পেস্টের আনুগত্যের উপর ফোকাস করা প্রয়োজন।

মেরুকরণ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের

ইলেক্ট্রোড পটেনশিয়াল ভারসাম্য ইলেক্ট্রোড পটেনশিয়াল থেকে বিচ্যুত হওয়ার ঘটনাকে ইলেক্ট্রোডের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে তাকে ইলেক্ট্রোড মেরুকরণ বলে। মেরুকরণের মধ্যে রয়েছে ওমিক পোলারাইজেশন, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মেরুকরণ এবং ঘনত্ব মেরুকরণ। পোলারাইজেশন রেজিস্ট্যান্স বলতে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার সময় ব্যাটারির ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে মেরুকরণের ফলে সৃষ্ট অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে বোঝায়। এটি ব্যাটারির মধ্যে ধারাবাহিকতা প্রতিফলিত করতে পারে, কিন্তু অপারেশন এবং পদ্ধতির প্রভাবের কারণে উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত নয়। মেরুকরণ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ একটি ধ্রুবক নয় এবং চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন সময়ের সাথে সাথে ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়। কারণ সক্রিয় পদার্থের গঠন, ইলেক্ট্রোলাইটের ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়। ওহমিক অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ওহমিক আইন অনুসরণ করে, এবং মেরুকরণ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ বর্তমান ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়, তবে এটি একটি রৈখিক সম্পর্ক নয়। এটি প্রায়শই বর্তমান ঘনত্বের লগারিদমের সাথে রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়।

কাঠামোগত নকশা প্রভাব

ব্যাটারি কাঠামোর নকশায়, ব্যাটারির কাঠামোগত উপাদানগুলির রাইভেটিং এবং ঢালাই ছাড়াও, ব্যাটারির কানের সংখ্যা, আকার, অবস্থান এবং অন্যান্য কারণগুলি সরাসরি ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে। একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে, মেরু কানের সংখ্যা বৃদ্ধি কার্যকরভাবে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে কমাতে পারে। মেরু কানের অবস্থান ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকেও প্রভাবিত করে। ধনাত্মক এবং নেতিবাচক মেরু অংশগুলির মাথায় মেরু কানের অবস্থান সহ ওয়াইন্ডিং ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা সর্বাধিক এবং উইন্ডিং ব্যাটারির তুলনায়, স্ট্যাক করা ব্যাটারিটি সমান্তরালভাবে কয়েক ডজন ছোট ব্যাটারির সমতুল্য এবং এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা ছোট। .

কাঁচামাল কর্মক্ষমতা প্রভাব

ইতিবাচক এবং নেতিবাচক সক্রিয় উপকরণ

লিথিয়াম ব্যাটারিতে ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান হল লিথিয়াম সঞ্চয় করে, যা ব্যাটারির কর্মক্ষমতা আরও বেশি নির্ধারণ করে। ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদানটি মূলত আবরণ এবং ডোপিংয়ের মাধ্যমে কণার মধ্যে বৈদ্যুতিন পরিবাহিতা উন্নত করে। Ni এর ডোপিং P-O বন্ডের শক্তি বাড়ায়, LiFePO4/C এর গঠনকে স্থিতিশীল করে, কোষের আয়তনকে অপ্টিমাইজ করে এবং ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদানের চার্জ স্থানান্তর প্রতিবন্ধকতাকে কার্যকরভাবে হ্রাস করে। সক্রিয়করণ মেরুকরণের উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি, বিশেষ করে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড সক্রিয়করণ মেরুকরণে, গুরুতর মেরুকরণের প্রধান কারণ। নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের কণার আকার কমিয়ে কার্যকরভাবে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের সক্রিয়করণ মেরুকরণ কমাতে পারে। যখন নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের কঠিন কণার আকার অর্ধেক হ্রাস করা হয়, সক্রিয়করণ মেরুকরণ 45% দ্বারা হ্রাস করা যেতে পারে। অতএব, ব্যাটারি ডিজাইনের ক্ষেত্রে, ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদানগুলির উন্নতির উপর গবেষণাও অপরিহার্য।

পরিবাহী এজেন্ট

গ্রাফাইট এবং কার্বন ব্ল্যাক তাদের চমৎকার কর্মক্ষমতার কারণে লিথিয়াম ব্যাটারির ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। গ্রাফাইট টাইপ পরিবাহী এজেন্টের তুলনায়, পজিটিভ ইলেক্ট্রোডে কার্বন ব্ল্যাক টাইপ পরিবাহী এজেন্ট যোগ করলে ব্যাটারির কর্মক্ষমতা ভালো হয়, কারণ গ্রাফাইট টাইপ পরিবাহী এজেন্টের কণার আকারবিদ্যার মতো ফ্লেক থাকে, যা উচ্চ হারে ছিদ্র টর্টুওসিটি সহগকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে, এবং লিকুইড ফেজ ডিফিউশন সীমিত স্রাব ক্ষমতার ঘটনা প্রবণ হয়. CNT যুক্ত ব্যাটারিতে একটি ছোট অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে কারণ গ্রাফাইট/কার্বন ব্ল্যাক এবং সক্রিয় উপাদানের মধ্যে বিন্দু যোগাযোগের তুলনায়, তন্তুযুক্ত কার্বন ন্যানোটিউবগুলি সক্রিয় উপাদানের সাথে লাইনের সংস্পর্শে থাকে, যা ব্যাটারির ইন্টারফেস প্রতিবন্ধকতা কমাতে পারে।

তরল সংগ্রহ

সংগ্রাহক এবং সক্রিয় উপাদানের মধ্যে ইন্টারফেস প্রতিরোধের হ্রাস এবং লিথিয়াম ব্যাটারির কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য উভয়ের মধ্যে বন্ধন শক্তি উন্নত করা গুরুত্বপূর্ণ উপায়। অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের পৃষ্ঠে আবরণ পরিবাহী কার্বন আবরণ এবং অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলে করোনা চিকিত্সা কার্যকরভাবে ব্যাটারির ইন্টারফেস প্রতিবন্ধকতা কমাতে পারে। প্রচলিত অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের তুলনায়, কার্বন লেপা অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল ব্যবহার করে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রায় 65% কমাতে পারে এবং ব্যবহারের সময় অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধি কমাতে পারে। করোনার সাথে চিকিত্সা করা অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের এসি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের প্রায় 20% হ্রাস করা যেতে পারে। 20% থেকে 90% SOC-এর সাধারণভাবে ব্যবহৃত পরিসরে, সামগ্রিক DC অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ তুলনামূলকভাবে ছোট এবং স্রাবের গভীরতা বৃদ্ধির সাথে এর বৃদ্ধি ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।

বিভাজক

ব্যাটারির অভ্যন্তরে আয়ন পরিবাহিতা ইলেক্ট্রোলাইটে ছিদ্রযুক্ত ঝিল্লির মাধ্যমে লি আয়নগুলির প্রসারণের উপর নির্ভর করে। ঝিল্লির তরল শোষণ এবং ভেজা ক্ষমতা একটি ভাল আয়ন প্রবাহ চ্যানেল গঠনের চাবিকাঠি। যখন ঝিল্লির উচ্চতর তরল শোষণ হার এবং ছিদ্রযুক্ত কাঠামো থাকে, তখন এটি পরিবাহিতা উন্নত করতে পারে, ব্যাটারির প্রতিবন্ধকতা কমাতে পারে এবং ব্যাটারির রেট কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে। সাধারণ বেস মেমব্রেনের তুলনায়, সিরামিক ঝিল্লি এবং প্রলিপ্ত ঝিল্লি শুধুমাত্র ঝিল্লির উচ্চ-তাপমাত্রা সংকোচন প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নতি করতে পারে না, তবে এর তরল শোষণ এবং ভেজা ক্ষমতাও বাড়াতে পারে। PP ঝিল্লিতে SiO2 সিরামিক আবরণ যুক্ত করা ঝিল্লির তরল শোষণ ক্ষমতা 17% বাড়িয়ে দিতে পারে। PP/PE যৌগিক ঝিল্লিতে 1 প্রয়োগ করুন μ m এর PVDF-HFP ঝিল্লির সাকশন রেট 70% থেকে 82% বৃদ্ধি করে এবং কোষের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা 20% এর বেশি হ্রাস পায়।

উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং ব্যবহারের শর্তগুলির ক্ষেত্রে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলির মধ্যে প্রধানত অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

প্রক্রিয়া উপাদান প্রভাব

স্লারি

স্লারি মেশানোর সময় স্লারি বিচ্ছুরণের অভিন্নতা প্রভাবিত করে যে পরিবাহী এজেন্ট সক্রিয় উপাদানে সমানভাবে বিচ্ছুরিত হতে পারে এবং ঘনিষ্ঠভাবে এটির সাথে যোগাযোগ করে, যা ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কিত। উচ্চ-গতির বিচ্ছুরণ বৃদ্ধি করে, স্লারি বিচ্ছুরণের অভিন্নতা উন্নত করা যেতে পারে, যার ফলে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা কম হয়। সার্ফ্যাক্ট্যান্ট যোগ করার মাধ্যমে, ইলেক্ট্রোডে পরিবাহী এজেন্টগুলির বন্টনের অভিন্নতা উন্নত করা যেতে পারে এবং মধ্যমা স্রাব ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মেরুকরণ হ্রাস করা যেতে পারে।

আবরণ

পৃষ্ঠের ঘনত্ব ব্যাটারি ডিজাইনের অন্যতম প্রধান পরামিতি। যখন ব্যাটারির ক্ষমতা স্থির থাকে, তখন ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের ঘনত্ব বাড়ানো অনিবার্যভাবে সংগ্রাহক এবং বিভাজকের মোট দৈর্ঘ্য হ্রাস করবে এবং ব্যাটারির ওহমিক অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধও হ্রাস পাবে। অতএব, একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে, পৃষ্ঠের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। লেপ এবং শুকানোর সময় দ্রাবক অণুগুলির স্থানান্তর এবং বিচ্ছিন্নতা ওভেনের তাপমাত্রার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, যা ইলেক্ট্রোডের মধ্যে আঠালো এবং পরিবাহী এজেন্টের বিতরণকে সরাসরি প্রভাবিত করে, যার ফলে ইলেক্ট্রোডের মধ্যে পরিবাহী গ্রিড গঠনকে প্রভাবিত করে। অতএব, আবরণ এবং শুকানোর তাপমাত্রাও ব্যাটারি কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া।

রোলার টিপে

একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে, কম্প্যাকশন ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়, কম্প্যাকশন ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে কাঁচামালের কণার মধ্যে দূরত্ব হ্রাস পায়, কণার মধ্যে যত বেশি যোগাযোগ হয়, তত বেশি পরিবাহী সেতু এবং চ্যানেল এবং ব্যাটারির প্রতিবন্ধকতা বৃদ্ধি পায়। হ্রাস পায় কম্প্যাকশন ঘনত্বের নিয়ন্ত্রণ মূলত ঘূর্ণায়মান বেধের মাধ্যমে অর্জন করা হয়। বিভিন্ন ঘূর্ণায়মান বেধ ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। যখন ঘূর্ণায়মান বেধ বড় হয়, সক্রিয় পদার্থ এবং সংগ্রাহকের মধ্যে যোগাযোগের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় সক্রিয় পদার্থের শক্তভাবে রোল করার অক্ষমতার কারণে, ফলে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। এবং ব্যাটারি চক্রের পরে, ব্যাটারির ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে একটি বৃহত্তর ঘূর্ণায়মান বেধের সাথে ফাটল দেখা দেয়, যা ইলেক্ট্রোড এবং সংগ্রাহকের পৃষ্ঠের সক্রিয় পদার্থের মধ্যে যোগাযোগের প্রতিরোধকে আরও বাড়িয়ে তুলবে।

মেরু টুকরা টার্নওভার সময়

ইতিবাচক ইলেক্ট্রোডের বিভিন্ন শেল্ভিং সময় ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। শেল্ভিং সময় তুলনামূলকভাবে কম, এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের পৃষ্ঠে কার্বন আবরণ স্তরের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার কারণে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়; যখন দীর্ঘ সময়ের জন্য (23 ঘন্টার বেশি) অব্যবহৃত অবস্থায় রেখে দেওয়া হয়, তখন লিথিয়াম আয়রন ফসফেট এবং জলের মধ্যে প্রতিক্রিয়ার সম্মিলিত প্রভাব এবং আঠালোর বন্ধনের প্রভাবের কারণে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা আরও উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। অতএব, প্রকৃত উৎপাদনে, ইলেক্ট্রোড প্লেটের টার্নওভার সময় কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন।

ইনজেকশন

ইলেক্ট্রোলাইটের আয়নিক পরিবাহিতা ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং হারের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবাহিতা দ্রাবকের সান্দ্রতা পরিসরের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, এবং লিথিয়াম লবণের ঘনত্ব এবং অ্যানিয়নের আকার দ্বারাও প্রভাবিত হয়। পরিবাহিতা গবেষণা অপ্টিমাইজ করার পাশাপাশি, ইনজেকশনের তরল পরিমাণ এবং ইনজেকশনের পরে ভিজানোর সময় সরাসরি ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে। অল্প পরিমাণ তরল ইনজেকশন বা অপর্যাপ্ত ভিজানোর সময় ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব বেশি হতে পারে, যার ফলে ব্যাটারির ক্ষমতা প্রভাবিত হয়।

ব্যবহারের অবস্থার প্রভাব

তাপমাত্রা

অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের আকারের উপর তাপমাত্রার প্রভাব সুস্পষ্ট। তাপমাত্রা যত কম হবে, ব্যাটারির ভিতরে আয়ন পরিবহন তত ধীর হবে এবং ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা তত বেশি হবে। ব্যাটারির প্রতিবন্ধকতাকে বাল্ক ইম্পিডেন্স, SEI ফিল্ম ইম্পিডেন্স এবং চার্জ ট্রান্সফার ইম্পিডেন্সে ভাগ করা যায়। বাল্ক ইম্পিডেন্স এবং SEI ফিল্ম ইম্পিড্যান্স প্রধানত ইলেক্ট্রোলাইট আয়ন পরিবাহিতা দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং কম তাপমাত্রায় তাদের পরিবর্তনের প্রবণতা ইলেক্ট্রোলাইট পরিবাহিতা পরিবর্তনের প্রবণতার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। কম তাপমাত্রায় বাল্ক প্রতিবন্ধকতা এবং SEI ফিল্ম প্রতিরোধের বৃদ্ধির তুলনায়, তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে চার্জ প্রতিক্রিয়া প্রতিবন্ধকতা আরও উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। -20 ℃ নীচে, চার্জ প্রতিক্রিয়া প্রতিবন্ধকতা ব্যাটারির মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের প্রায় 100% জন্য দায়ী।

এসওসি

যখন ব্যাটারিটি বিভিন্ন SOC এ থাকে, তখন এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের আকারও পরিবর্তিত হয়, বিশেষ করে DC অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ব্যাটারির পাওয়ার পারফরম্যান্সকে সরাসরি প্রভাবিত করে, যা ব্যাটারির প্রকৃত কর্মক্ষমতা প্রতিফলিত করে। লিথিয়াম ব্যাটারির ডিসি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা ব্যাটারি ডিসচার্জ গভীরতা DOD বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায় এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের আকার মূলত 10% থেকে 80% ডিসচার্জ পরিসরে অপরিবর্তিত থাকে। সাধারণত, গভীর স্রাব গভীরতায় অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।

স্টোরেজ

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির স্টোরেজ সময় বাড়ার সাথে সাথে ব্যাটারির বয়স বাড়তে থাকে এবং তাদের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়তে থাকে। বিভিন্ন ধরনের লিথিয়াম ব্যাটারির মধ্যে অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের ভিন্নতার মাত্রা পরিবর্তিত হয়। 9 থেকে 10 মাস স্টোরেজের পরে, LFP ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধির হার NCA এবং NCM ব্যাটারির চেয়ে বেশি। অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধির হার স্টোরেজ সময়, স্টোরেজ তাপমাত্রা এবং স্টোরেজ SOC এর সাথে সম্পর্কিত

সাইকেল

এটি স্টোরেজ বা সাইক্লিং হোক না কেন, ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের উপর তাপমাত্রার প্রভাব সামঞ্জস্যপূর্ণ। সাইক্লিং তাপমাত্রা যত বেশি হবে, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধির হার তত বেশি হবে। ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের উপর বিভিন্ন চক্র অন্তরের প্রভাবও ভিন্ন। চার্জিং এবং ডিসচার্জিং গভীরতা বৃদ্ধির সাথে সাথে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধি সরাসরি চার্জিং এবং ডিসচার্জিং গভীরতাকে শক্তিশালী করার সমানুপাতিক। চক্রের সময় চার্জ এবং স্রাবের গভীরতার প্রভাব ছাড়াও, চার্জিং কাটঅফ ভোল্টেজেরও একটি প্রভাব রয়েছে: চার্জিং ভোল্টেজের উচ্চ সীমা খুব কম বা খুব বেশি হলে ইলেক্ট্রোডের ইন্টারফেস প্রতিবন্ধকতা বৃদ্ধি পাবে এবং খুব কম ঊর্ধ্ব সীমা ভোল্টেজ একটি প্যাসিভেশন ফিল্ম তৈরি করতে পারে না, যখন খুব বেশি উচ্চ সীমা ভোল্টেজ কম পরিবাহিতা সহ পণ্য তৈরি করতে LiFePO4 ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে ইলেক্ট্রোলাইটকে অক্সিডাইজ করে এবং পচে যায়।

অন্যান্য

স্বয়ংচালিত লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অনিবার্যভাবে দরিদ্র রাস্তার পরিস্থিতি অনুভব করে, তবে গবেষণায় দেখা গেছে যে আবেদন প্রক্রিয়া চলাকালীন লিথিয়াম ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের উপর কম্পন পরিবেশের প্রায় কোনও প্রভাব নেই।

প্রত্যাশা

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির শক্তি কর্মক্ষমতা পরিমাপ এবং তাদের জীবনকাল মূল্যায়ন করার জন্য অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি। অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা যত বেশি হবে, ব্যাটারির কার্যক্ষমতা তত খারাপ হবে এবং স্টোরেজ এবং সাইকেল চালানোর সময় এটি দ্রুত বৃদ্ধি পাবে। অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ব্যাটারি গঠন, উপাদান বৈশিষ্ট্য, এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত, এবং পরিবেশগত তাপমাত্রা এবং চার্জ অবস্থার পরিবর্তনের সাথে পরিবর্তিত হয়। তাই, কম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের ব্যাটারি তৈরি করা ব্যাটারি পাওয়ার কর্মক্ষমতা উন্নত করার মূল চাবিকাঠি, এবং ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরিবর্তনগুলি আয়ত্ত করা ব্যাটারির আয়ু পূর্বাভাসের জন্য অত্যন্ত ব্যবহারিক তাত্পর্য।