鋰離子電池電化學(xué)阻抗譜研究.pdf

1、鋰電池自問世以來，由于其具有高工作電壓、高能量密度、體積小的特點(diǎn)，很快成為最重要的二次電池之一，然而由于存在安全性隱患，這在一定程度上制約了鋰電池的發(fā)展，所以安全性監(jiān)測(cè)是鋰電池研究中關(guān)鍵技術(shù)。通過研究發(fā)現(xiàn)鋰電池阻抗對(duì)于電池性能的描述是較為準(zhǔn)確的，鋰電池阻抗的變化可以為電池安全性預(yù)測(cè)提供依據(jù)。另外，阻抗也是電池的分選和電池組中評(píng)價(jià)電池一致性的關(guān)鍵參數(shù)。所以對(duì)鋰電池阻抗的研究意義重大。
　　鑒于鋰電池阻抗特性的重要性，文章從兩個(gè)方面對(duì)

2、其進(jìn)行了比較深入的研究。第一，利用測(cè)量數(shù)據(jù)及阻抗譜圖，對(duì)初步模型進(jìn)行修正，利用電化學(xué)軟件對(duì)修正后的模型進(jìn)行驗(yàn)證。電化學(xué)阻抗譜法是一種由結(jié)構(gòu)得到性能的方法，故電池阻抗模型包含大量表征性能的信息，本文利用設(shè)計(jì)的阻抗譜測(cè)量系統(tǒng)對(duì)2LiCoO電池進(jìn)行研究，得出阻抗譜圖，并對(duì)所建立的初步模型進(jìn)行了修正，得出電池模型是由電極表面電雙層電容和法拉第阻抗（極化內(nèi)阻）組成的并聯(lián)元件、一個(gè)電感和電阻組成的并聯(lián)元件及表示電池歐姆內(nèi)阻的等效元件三者的串聯(lián)，并用

3、電化學(xué)軟件驗(yàn)證了模型的正確性和準(zhǔn)確性。第二，通過對(duì)鋰電池阻抗譜的理論分析，對(duì)電池性能的研究，分析、比較、選取一種測(cè)量鋰電池阻抗的方法，構(gòu)建一個(gè)阻抗譜測(cè)量平臺(tái)。鋰電池的結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)的相當(dāng)復(fù)雜，常規(guī)測(cè)量阻值的方法是無法對(duì)其進(jìn)行精確測(cè)量的，筆者在研究國(guó)內(nèi)外電化學(xué)工作站原理的基礎(chǔ)上提出了采用 ADI公司最新推出的 AD5933芯片建立阻抗譜測(cè)量系統(tǒng)，高度集成的阻抗測(cè)量芯片集成了包括激勵(lì)信號(hào)源、AD采樣、DFT算法等在內(nèi)的阻抗測(cè)量所需的功能，簡(jiǎn)