放电状态与内部阻抗
随着放电量的增加,蓄电池的内部阻抗会逐渐增大,特别是在放电终点时,阻抗达到最大。这主要是由于放电过程中,极板内会产生不良导体硫酸铅,同时电解液比重下降,两者共同作用导致内部阻抗增强。因此,在放电后应立即进行充电,以避免硫酸铅形成稳定的白色结晶(即所谓的硫化现象)。一旦进入这种状态,即使再进行充电,极板的活性物质也难以恢复到原有状态,从而缩短电瓶的使用寿命。
一、放电深度与阻抗的关联性
1.电解液浓度梯度加剧
随着放电深度增加,电极表面锂离子浓度降低,电解液中的离子迁移阻力增大,导致电解质阻抗升高。尤其当放电至低电量(如SOC<20%)时,离子扩散速率下降,电池内阻可增加30%以上。
2.电极反应动力学恶化
深度放电时,电极活性材料的结构应力增大。参考内容指出:"电极反应阻抗由化学反应能星需求决定"。在低电位下,正极材料晶格收缩/膨胀加剧,锂离子嵌入/脱出难度增加,电化学极化阻抗显著上升。
3.界面不稳定性的放大效应
放电末期电池电压降低,容易触发电极表面的副反应(如SEI膜增厚)。参考数据显示,经历500次深度放电循环后,因SEI持续生长导致的界面阻抗可提升40%~60%,直接加速电池老化。