Las razones de la resistencia interna anormal de las baterías de iones de litio pueden analizarse en combinación con los materiales, los procesos, las condiciones de uso y otros aspectos:
Factores materiales y estructurales
1. Problemas con el material de los electrodos
- La baja conductividad de los materiales activos de los electrodos positivo y negativo, o un aglutinante excesivo o distribuido de forma desigual, dificulta la conducción de electrones.
- La oxidación o el mal contacto del colector de corriente de la lámina de cobre o aluminio aumenta la resistencia interna óhmica.
2. Electrolitos anormales
- Un electrolito insuficiente o envejecido (exceso de humedad, descomposición del disolvente) puede dificultar el transporte de iones.
- El exceso de electrolito aumenta la resistencia interna y afecta la estabilidad de la concentración de iones de litio.
3. Defectos del separador
- Una baja porosidad o un grosor excesivo del separador restringe la migración de iones de litio.
Defectos de fabricación y mano de obra
1. Problemas con los electrodos y las pestañas
- Un espesor de recubrimiento de electrodo irregular, una densidad de compactación excesiva o una soldadura deficiente de las lengüetas (como las soldaduras en frío) pueden provocar una densidad de corriente local excesiva.
- Alta resistencia interna entre el remache y la placa de presión, o aditivo conductor insuficiente en el electrodo positivo.
2. Preformación insuficiente.
- La película SEI no se forma de manera estable y la resistencia interna continúa aumentando durante el ciclo de carga y descarga.
Factores de uso y envejecimiento
1. Impacto de sobredescarga
- Una descarga excesiva puede dañar la capa de grafito del electrodo negativo, disolver los iones de cobre en el electrodo positivo, obstruir el separador y aumentar la resistencia interna óhmica y la impedancia de transferencia de carga.
- Una descarga excesiva puede provocar la descomposición de la película SEI, lo que aumenta aún más la resistencia interna.
2. Pérdida por temperatura y ciclo
- Las altas temperaturas aceleran la descomposición del electrolito, mientras que las bajas temperaturas reducen la movilidad de los iones, lo que en ambos casos provoca un aumento de la resistencia interna.
- Tras un ciclo de uso prolongado, la estructura del material del electrodo positivo colapsa, la película SEI del electrodo negativo se engrosa y la impedancia de transferencia de carga aumenta.
3. Mala consistencia del paquete de baterías
- Las variaciones en la capacidad o la tasa de autodescarga entre las celdas de la batería provocan un voltaje inconsistente y una resistencia interna anormal.
Otros factores
- Microcortocircuitos: Las impurezas metálicas o los daños en el diafragma durante el proceso de producción pueden provocar un aumento localizado de la corriente y una resistencia interna anormal.
- Fallo del sello: Las fugas de gas/líquido tras un uso prolongado desencadenan reacciones químicas internas, aumentando la resistencia interna.
