影响锂离子电池内阻的影响因素！

影响锂离子电池内阻的影响因素有：电芯极片与极耳设计、原材料、制造工艺、应用等很多方面。本文主要从原材料方面阐述对锂电池内阻的影响。

正负极活性材料：锂电池中正极材料是储 Li 一方，更多的决定了锂电池的性能，正极材料主要通过包覆与掺杂来改善颗粒之间的电子传导能力。如掺杂 Ni 后增强了 P-O 键的强度，稳定了 LiFePO4/C 的结构，优化了晶胞体积，可有效降低正极材料的电荷转移阻抗。而通过电化学热耦合模型仿真分析得知在高倍率放电条件下，活化极化特别是负极活化极化的大幅增加是极化严重的主要原因（电子流动就像水的流动，电子通过路径就像水在一个有点粗糙的斜坡上往低处流动，斜坡的粗糙度（活化极化）、斜度（欧姆极化）、宽度（浓差极化）。减小负极颗粒粒径可以有效减小负极活化极化，当负极固相粒径减小一半时，活化极化可降低 45%。因此，就电池设计而言，正负极材料本身的改善研究也是必不可少的。

导电剂：石墨和炭黑因其良好性能，在锂电池领域应用广泛。相对于石墨类导电剂，正极添加炭黑类导电剂的电池倍率性能更优，因为石墨类导电剂具有片状颗粒形貌，大倍率下引起孔隙曲折系数较大增长，易出现 Li 液相扩散过程限制放电容量的现象。而添加了 CNTs 的电池其内阻更小，因为相对石墨/炭黑与活性材料的点接触，纤维状的碳纳米管与活性材料属于线接触，可以降低电池的界面阻抗。

集流体：降低集流体与活性物质间的界面电阻，提高两者之间的粘结强度是提升锂电池性能的重要手段。在铝箔表面涂覆导电碳涂层和对铝箔进行电晕处理可有效降低电池的界面阻抗。相较普调铝箔，使用涂碳铝箔可以使电池的内阻降低 65%左右，且可降低电池在使用过程中内阻的增幅。经电晕处理的铝箔交流内阻可降低 20%左右，在常使用的 20%~90%SOC 区间内，直流内阻整体偏小且随放电深度的增加，其增幅逐渐较小。

隔膜：电池内部的离子传导需依赖电解液中 Li 离子通过隔膜多孔的扩散，隔膜的吸液润湿能力是形成良好离子流动通道的关键，当隔膜具有更高的吸液率和多孔结构时，能提升导电性减小电池阻抗，提高电池的倍率性能。相较普通基膜，陶瓷隔膜和涂胶隔膜不但能大幅提高隔膜的高温耐收缩性，而且可增强隔膜的吸液润湿能力，在 PP 隔膜上增加 SiO2 陶瓷涂层，可使隔膜的吸液量增加 17%。在 PP/PE 复合隔膜上涂覆 1μm 的 PVDF-HFP，隔膜吸液率由 70%增加到 82%，电芯内阻下降 20%以上。力朗电池深研原材料对电芯内阻的影响机理，进行最优化设计，生产的 26650 电芯具有内阻低且一致性好的明显优势。

在电芯结构设计中，除了电芯结构件本身的铆接及焊接之外，电芯极片长度，极耳的材质、数量、尺寸、位置等直接影响电芯内阻大小。在一定程度内，增加极耳数量，可有效降低电池内阻。极耳位置也能影响电芯的内阻，极耳位置在正负极极片头部的卷绕电池内阻最大，且相较于卷绕式电池，叠片式电池相当于几十片小电池并联，其内阻更小。

匀浆工序：合浆时浆料分散的均匀性影响着导电剂是否能够均匀的分散在活性物质中与其紧密接触，与电池内阻相关。通过增加高速分散，可提 高浆料分散的均匀性，电池内阻越小。通过添加表面活性剂可改善提高电极中导电剂的分布均匀性，可减小电化学极化提高放电中值电压。

涂布工序：面密度是电池设计的关键参数之一，在电池容量一定时，增加极片面密度势必会减小集流体和隔膜的总长度，电池的欧姆内阻会随之 减小，因此在一定范围内，电池的内阻随着面密度的增加而减小。涂布烘干时溶剂分子的迁移与脱离与烘箱的温度密切相关，直接影响着极片内粘结剂和导电剂的分布，进而影响极片 内部导电网格的形成，因此涂布烘干的温度也是优化电池性能的重要工艺过程。

辊压工序：在一定程度内，电池内阻随着压实密度的增大而减小，因为压实密度增大，原材料粒子间的距离减小，粒子间的接触越多，导电桥梁和通道越多，电池阻抗降低。而控 制压实密度主要是通过辊压厚度来实现的。不同辊压厚度对电池内阻具有较大程度的影响，辊压厚度较大时，由于活性物质未能辊压紧密致使活性物质与集流体之间的接触电阻增大， 电池内阻增大。且电池循环后辊压厚度较大的电池正极表面产生裂纹，会进一步增大极片表面活性物质与集流体之间的接触电阻。

极片周转时间控制：正极片不同搁置时间对其电池内阻具有较大程度的影响，搁置时间较短时，受磷酸铁锂表面碳包覆层与磷酸铁锂作用力影响 ，电池的内阻增大较为缓慢；当搁置时间较长时(大于23h)，受磷酸铁锂与水反应以及粘合剂的粘合作用共同影响，电池的内阻增大较为明显。因此，实际生产中需严格控制极片的周 转时间。

注液工序：电解液的离子电导率决定了电池的内阻和倍率特性，电解液电导率的大小与溶剂的粘度程反比，同时还受锂盐浓度和阴离子大小的影 响。除了对电导率的优化研究之外，注液量和注液后的浸润时间也直接影响着电池内阻，注液量较少或浸润时间不充分，都会引起电池内阻偏大，从而影响电池的容量发挥。