Fons

Akumulatoru uzlādes un izlādes laikā kapacitāti ietekmēs iekšējās pretestības radītais pārspriegums. Kā akumulatora kritiskais parametrs iekšējā pretestība ir izpētes vērta, lai analizētu akumulatora noārdīšanos. Akumulatora iekšējā pretestība satur:

• Ohm iekšējā pretestība (R_Ω) –Izturība no cilpām, elektrolīta, separatora un citām sastāvdaļām.
• Uzlādē transmisijas iekšējo pretestību (R_ct) –Jonu pretestība, kas šķērso cilnes un elektrolītu. Tas atspoguļo cilņu reakcijas grūtības. Parasti mēs varam palielināt vadītspēju, lai samazinātu šo pretestību.
• Polarizācijas pretestība (R_mt) ir iekšējā pretestība, ko izraisa nevienmērīgs litija jonu blīvums starpkatodsun anodu. Polarizācijas pretestība būs lielāka tādās situācijās kā uzlāde zemā stāvoklītemperatūravai augsta nominālā maksa.

Parasti mēs mēra ACIR vai DCIR. ACIR ir iekšējā pretestība, ko mēra 1k Hz maiņstrāvā. Šī iekšējā pretestība ir pazīstama arī kā Ohm pretestība. ThetrūkumsDati ir tādi, ka tie nevar tieši parādīt akumulatora veiktspēju. DCIR mēra ar piespiedu pastāvīgu strāvu īsā laikā, kurā spriegums nepārtraukti mainās. Ja momentānā strāva ir I, un sprieguma izmaiņas šajā īstermiņā irΔＵ, saskaņā ar Oma likumuＲ＝ΔＵ／ＩMēs varam iegūt DCIR. DCIR ir ne tikai Ohm iekšējā pretestība, bet arī lādiņa pārneses pretestība un polarizācijas pretestība.

Ķīnas un citu valstu standartu analīze

It'Tas vienmēr rada grūtības litija jonu akumulatora DCIR izpētē. Tas's galvenokārt tāpēc, ka litija jonu akumulatora iekšējā pretestība ir ļoti maza, parasti tikai daži mΩ. Tikmēr kā aktīvajai sastāvdaļai ir grūti tieši izmērīt iekšējo pretestību. Turklāt iekšējo pretestību ietekmē vides stāvoklis, piemēram, temperatūra un lādiņu statuss. Tālāk ir norādīti standarti, kuros minēts, kā pārbaudīt DCIR.

• Starptautiskais standarts:

IEC 61960-3: 2017:Sekundārie elementi un baterijas, kas satur sārmainus vai citus neskābes elektrolītus. Sekundārie litija elementi un baterijas portatīvajiem lietojumiem. 3.daļa: Prizmatiski un cilindriski litija sekundārie elementi un no tiem izgatavotas baterijas.

IEC 62620:2014:Sekundārie elementi un baterijas, kas satur sārmainus vai citus neskābes elektrolītus — Sekundārie litija elementi un baterijas izmantošanai rūpniecībā.

• Japāna:JIS C 8715-1:2018: Sekundārie litija elementi un baterijas izmantošanai rūpniecībā. 1. daļa: Testi un veiktspējas prasības
• Ķīnai nav atbilstoša standarta par DCIR testēšanu.

Šķirnes

Pārbaudes metodes ir līdzīgasIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014unJIS C 8715-1:2018. Galvenās atšķirības ir šādas:

1. Pārbaudes temperatūra ir atšķirīga. IEC 62620:2014 unJIS C 8715-1:2018regulē 5℃augstāka par apkārtējās vides temperatūru nekā IEC 61960-3:2017. Zemāka temperatūra palielinās elektrolīta viskozitāti, kas izraisīs mazāku jonu kustību. Tādējādi ķīmiskā reakcija palēnināsies, un Ohm pretestība un polarizācijas pretestība kļūs lielāka, kas izraisīs DCIR pieauguma tendenci.
2. SoC ir atšķirīgs. Nepieciešamais SoCIEC 62620:2014unJIS C 8715-1:2018ir 50％±10％, kamērIEC 61960-3:2017ir 100%. Maksas statuss ļoti ietekmē DCIR. Parasti DCIR testēšanas rezultāts samazināsies, palielinoties SoC. Tas ir saistīts ar reakcijas procedūru. Zemā SoC，lādiņa pārneses pretestībaR_ct būs augstāks; unR_ct samazināsies, palielinoties SoC, tātad kā DCIR.
3. Izlādes periods ir atšķirīgs. IEC 62620:2014 un JIS C 8715-1:2018 prasa ilgāku izlādes periodu nekāIEC 61960-3:2017. Garais impulsa periods izraisīs zemāku DCIR pieauguma tendenci un radīs novirzi no linearitātes. Iemesls ir tāds, ka impulsa laika palielināšanās izraisīs lielākuR_ct un kļūtdominējošs.
4. Izlādes strāvas ir dažādas. Tomēr izlādes strāva ne vienmēr ir tieši saistīta ar DCIR. Attiecību nosakauzdizains.
5. Lai ganJIS C 8715-1:2018attiecas uzIEC 62620:2014, tiem ir dažādas definīcijas augsta nomināla akumulatoriem.IEC 62620:2014definē, ka augstas nominālās baterijas var izlādēt ne mazāk kā 7,0 C strāvu.WhileJIS C 8715-1:2018definē augstas nominālās baterijas, kuras var izlādēties ar 3,5C.

Testēšanas analīze

Zemāk ir DCIR testēšanas pasākuma sprieguma un laika funkciju diagramma. Līkne parāda šūnu pretestību, lai mēs varētu novērtēt veiktspēju.

• Kā parādīts attēlā, apzīmē sarkanās bultiņasR_Ω. Vērtība ir saistīta ar iR-drop. iR-drop ir pēkšņa sprieguma maiņa pēc strāvas maiņas. Parasti, kad šūna ir elektrificēta, tur'sprieguma kritums. Tāpēc mēs varam zināt, kaR_Ω no šūnas ir0,49 mΩ.
• Zaļā bultiņa apzīmēR_ct. R_ct unR_mt nepieciešams zināms laiks, lai aktivizētu. Parasti tas notiek pēc Ohm sprieguma krituma. VērtībaR_ct var izmērīt 1 ms pēc strāvas maiņas. Vērtība ir0,046 mΩ. ParastiR_ct samazināsies līdz ar SoC paaugstināšanu.
• Zilā bultiņa apzīmē izmaiņasR_mt. Spriegums turpina samazināties litija jonu nevienmērīgas izplatības dēļ. VērtībaR_mt is 0,19 mΩ 

Secinājums

DCIR tests var parādīt akumulatoru veiktspēju. Tas's arī kritisks parametrs pētniecībai un attīstībai. Tomēr ir daži jautājumi, kas jāņem vērā, lai saglabātu mērījumu precizitāti.

• Jāņem vērā veids, kā savienot akumulatorus un uzlādes un izlādes aprīkojumu. Savienojuma pretestībai jābūt pēc iespējas mazākai (ieteicams ne lielākai par0,02 mΩ).
• Svarīgs ir arī sprieguma un strāvas savākšanas vadu savienojums.ILabāk būtu savienot tajā pašā cilņu pusē. Jāņem vērā, ka savākšanas vadus nepievienojiet iekārtu uzlādes vadiem.
• Jāņem vērā arī uzlādes un izlādes aprīkojuma precizitāte un reakcijas laiks. Ieteicamais reakcijas laiks nav ilgāks par 10 ms. Jo īsāks reakcijas laiks, jo precīzāks rezultāts.