Badania rezystancji prądu stałego

新闻模板

Tło

Podczas ładowania i rozładowywania akumulatorów na pojemność będzie miało wpływ przepięcie spowodowane przez rezystancję wewnętrzną.Jako krytyczny parametr akumulatora, warto zbadać rezystancję wewnętrzną w celu analizy degradacji akumulatora.Rezystancja wewnętrzna akumulatora składa się z:

  • Opór wewnętrzny Ohm (RΩ) Oporność zakładek, elektrolitu, separatora i innych elementów.
  • Ładuje rezystancję wewnętrzną przekładni (Rct) Opór jonów przechodzących przez wypustki i elektrolit.Oznacza to trudność reakcji tabletek.Zwykle możemy zwiększyć przewodność, aby zmniejszyć tę rezystancję.
  • Odporność na polaryzację (Rmt) to opór wewnętrzny spowodowany nierówną gęstością jonów litu pomiędzykatodai anoda.Opór polaryzacji będzie wyższy w sytuacjach takich jak ładowanie przy niskim poziomietemperaturalub wysokie obciążenie znamionowe.

Zwykle mierzymy ACIR lub DCIR.ACIR to rezystancja wewnętrzna mierzona w prądzie przemiennym o częstotliwości 1 kHz.Ten opór wewnętrzny jest również znany jako opór omowy.Theniedobórdanych jest to, że nie mogą bezpośrednio pokazać wydajności baterii.DCIR mierzy się wymuszonym prądem stałym w krótkim czasie, w którym napięcie stale się zmienia.Jeśli chwilowy prąd wynosi I, a zmiana napięcia w tym krótkim okresie wynosiΔzgodnie z prawem OhmaR=ΔU/IMożemy zdobyć DCIR.DCIR to nie tylko rezystancja wewnętrzna w omach, ale także rezystancja przenoszenia ładunku i rezystancja polaryzacji.

Analiza standardów Chin i innych krajów

It'Zawsze jest trudność w badaniu DCIR akumulatora litowo-jonowego.To'głównie dlatego, że rezystancja wewnętrzna akumulatora litowo-jonowego jest bardzo mała, zwykle wynosi kilka mΩ.Tymczasem jako składnik aktywny trudno jest bezpośrednio zmierzyć rezystancję wewnętrzną.Poza tym na rezystancję wewnętrzną wpływa stan środowiska, taki jak temperatura i stan naładowania.Poniżej znajdują się standardy, które wspomniały o tym, jak testować DCIR.

  • Międzynarodowy standard:

IEC 61960-3: 2017:Ogniwa i akumulatory wtórne zawierające elektrolity alkaliczne lub inne niekwasowe – Ogniwa i akumulatory litowe wtórne do zastosowań przenośnych – Część 3: Wtórne ogniwa litowe pryzmatyczne i cylindryczne oraz wykonane z nich akumulatory.

IEC 62620:2014:Ogniwa i baterie wtórne zawierające elektrolity alkaliczne lub inne niekwasowe – Wtórne ogniwa i baterie litowe do użytku w zastosowaniach przemysłowych.

  • Japonia:JIS C 8715-1:2018: Ogniwa i baterie litowe wtórne do zastosowań przemysłowych – Część 1: Badania i wymagania użytkowe
  • W Chinach nie ma odpowiedniego standardu dotyczącego testów DCIR.

Odmiany

 

IEC 61960-3:2017

IEC 62620:2014

JIS C 8715-1:2018

Zakres

Bateria

Komórka i bateria

Temperatura testowania

20 ℃ ± 5 ℃

25 ℃ ± 5 ℃

Obróbka wstępna

1. W pełni naładowany;

2. przechowuj przez 1~4h;

1. Całkowicie naładowany, a następnie rozładowany do 50%±10% pojemności znamionowej;

2. przechowuj przez 1~4h;

Metoda testowania

Stałe rozładowanie 1,0,2C przez 10±0,1s;

2. Rozładuj zI21,0C dla 1±0,1s;

1. Rozładowanie regulowanym prądem w zależności od rodzaju szybkości;

2. Dwa okresy ładowania wynoszą odpowiednio 30±0,1s i 5±0,1s;

Kryterium akceptacji

Wynik badania nie powinien być wyższy niż podany przez producenta

Metody testowania są podobne wśródIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014IJIS C 8715-1:2018.Główne rozróżnienia są następujące:

  1. Temperatury testowania są różne.IEC 62620:2014 iJIS C 8715-1:2018reguluje 5wyższa temperatura otoczenia niż IEC 61960-3:2017.Niższa temperatura spowoduje wyższą lepkość elektrolitu, co spowoduje mniejszy ruch jonów.W ten sposób reakcja chemiczna ulegnie spowolnieniu, a rezystancja Ohm i rezystancja polaryzacji staną się większe, co spowoduje trend wzrostu DCIR.
  2. SoC jest inny.SoC wymagany wIEC 62620:2014IJIS C 8715-1:2018jest 50%±10, chwilaIEC 61960-3:2017wynosi 100%.Stan naładowania ma duży wpływ na DCIR.Zwykle wynik testu DCIR będzie się obniżał wraz ze wzrostem SoC.Jest to związane z procedurą reakcji.W niskim SoCrezystancja przenoszenia ładunkuRct będzie wyższy;IRct zmniejszy się wraz ze wzrostem SoC, podobnie jak DCIR.
  3. Okres rozładowywania jest inny.IEC 62620:2014 i JIS C 8715-1:2018 wymagają dłuższego okresu rozładowania niżIEC 61960-3:2017.Długi okres impulsu spowoduje niższy trend rosnący DCIR i będzie stanowić odchylenie od liniowości.Powodem jest to, że wydłużenie czasu impulsu spowoduje wyższyRct i stać siędominujący.
  4. Prądy rozładowania są różne.Jednak prąd rozładowania niekoniecznie jest bezpośrednio powiązany z DCIR.Relacja jest określana przeztheprojekt.
  5. ChociażJIS C 8715-1:2018odnosi się doIEC 62620:2014mają różne definicje akumulatorów o wysokich parametrach.IEC 62620:2014definiuje, że akumulatory o wysokich parametrach mogą rozładować prąd o natężeniu nie mniejszym niż 7,0°C.WcześćJIS C 8715-1:2018definiuje akumulatory o wysokich parametrach, czyli takie, które można rozładować w temperaturze 3,5°C.

Analiza dotycząca testowania

Poniżej znajduje się wykres funkcji napięcie-czas miary testowej DCIR.Krzywa pokazuje rezystancję ogniw, dzięki czemu możemy ocenić wydajność.

  • Jak pokazano na rysunku, czerwone strzałki reprezentująRΩ. Wartość jest związana ze spadkiem iR.iR-drop oznacza nagłą zmianę napięcia po zmianie prądu.Zwykle, gdy ogniwo jest naelektryzowane, tak właśnie jest'spadek napięcia.Dlatego możemy wiedzieć, żeRΩ komórki jest0,49 mΩ.
  • Zielona strzałka reprezentujeRct. Rct IRmt potrzebuje trochę czasu na aktywację.Zwykle dzieje się to po spadku napięcia Ohm.WartośćRct można zmierzyć 1 ms po zmianie prądu.Wartość jest0,046 mΩ.NormalnieRct spadnie wraz ze wzrostem SoC.
  • Niebieska strzałka oznacza zmianęRmt. Napięcie stale spada z powodu nierównomiernego rozproszenia energii litowo-jonowej.WartośćRmt is 0,19 mΩ 

Wniosek

Test DCIR może pokazać wydajność baterii.To'to także krytyczny parametr dla prac badawczo-rozwojowych.Aby zachować dokładność pomiaru, należy jednak wziąć pod uwagę pewne kwestie.

  • Należy wziąć pod uwagę sposób połączenia akumulatorów ze sprzętem do ładowania i rozładowywania.Rezystancja połączenia powinna być jak najniższa (sugerowana nie większa niż0,02 mΩ).
  • Ważne jest także podłączenie przewodów zbierających napięcie i prąd.ILepiej byłoby podłączyć po tej samej stronie zakładek.Należy pamiętać, aby nie łączyć przewodów zbierających z przewodami ładującymi urządzenia.
  • Należy również wziąć pod uwagę dokładność urządzeń do ładowania i rozładowywania oraz czas reakcji.Sugerowany czas reakcji nie jest dłuższy niż 10 ms.Im krótszy czas reakcji, tym dokładniejszy wynik.

 项目内容2


Czas publikacji: 01 lutego 2023 r