Les raisons de la résistance interne anormale des batteries lithium-ion peuvent être analysées en tenant compte des matériaux, des procédés, des conditions d'utilisation et d'autres aspects :
Facteurs matériels et structurels
1. Problèmes liés aux matériaux d'électrode
- Une faible conductivité des matériaux actifs des électrodes positive et négative ou un liant excessif ou réparti de manière inégale entrave la conduction des électrons.
- L'oxydation ou un mauvais contact du collecteur de courant en cuivre ou en feuille d'aluminium augmente la résistance interne ohmique.
2. Déséquilibre électrolytique
- Un électrolyte insuffisant ou vieilli (humidité excessive, décomposition du solvant) peut entraver le transport des ions.
- Un excès d'électrolyte augmente la résistance interne et affecte la stabilité de la concentration en ions lithium.
3. Défauts du séparateur
- Une faible porosité ou une épaisseur excessive du séparateur limitent la migration des ions lithium.
Défauts de fabrication et de main-d'œuvre
1. Problèmes liés aux électrodes et aux languettes
- Une épaisseur de revêtement d'électrode irrégulière, une densité de compactage excessive ou une mauvaise soudure des languettes (comme les soudures à froid) peuvent entraîner une densité de courant locale excessive.
- Résistance interne élevée entre le rivet et la plaque de pression, ou additif conducteur d'électrode positive insuffisant.
2.Préformation insuffisante.
- Le film SEI ne se forme pas de manière stable et la résistance interne continue d'augmenter pendant les cycles.
Facteurs d'utilisation et de vieillissement
1. Impact du trop-plein
- Une décharge excessive peut endommager la couche de graphite de l'électrode négative, dissoudre les ions cuivre dans l'électrode positive, obstruer le séparateur et augmenter la résistance interne ohmique et l'impédance de transfert de charge.
- Une décharge excessive importante peut provoquer la décomposition du film SEI, augmentant encore la résistance interne.
2. Pertes dues à la température et au cycle
- Les températures élevées accélèrent la décomposition de l'électrolyte, tandis que les basses températures réduisent la mobilité des ions, les deux conduisant à une augmentation de la résistance interne.
- Après de nombreux cycles, la structure du matériau de l'électrode positive s'effondre, le film SEI de l'électrode négative s'épaissit et l'impédance de transfert de charge augmente.
3. Mauvaise homogénéité des batteries
- Les variations de capacité ou de taux d'autodécharge entre les cellules de la batterie entraînent une tension incohérente et une résistance interne anormale.
Autres facteurs
- Micro-courts-circuits : des impuretés métalliques ou des dommages au diaphragme survenus lors du processus de production peuvent provoquer une augmentation localisée du courant et une résistance interne anormale.
- Défaillance de l'étanchéité : Une fuite de gaz/liquide après une utilisation prolongée déclenche des réactions chimiques internes, augmentant la résistance interne.
