Agtergrond

Tydens die laai en ontlaai van batterye sal die kapasiteit beïnvloed word deur die oorspanning wat deur interne weerstand veroorsaak word. As 'n kritieke parameter van battery, is interne weerstand navorsing werd vir die ontleding van battery-agteruitgang. Die interne weerstand van 'n battery bevat:

• Ohm interne weerstand (R_Ω) –Die weerstand van oortjies, elektroliet, skeier en ander komponente.
• Herlaai interne weerstand oordrag (R_ct) –Die weerstand van ione wat oortjies en elektroliet verbygaan. Dit verteenwoordig die moeilikheid van tabs-reaksie. Normaalweg kan ons die geleidingsvermoë verhoog om hierdie weerstand te verminder.
• Polarisasie weerstand (R_mt) is die interne weerstand wat veroorsaak word deur digtheid ongelyk van litiumione tussenkatodeen anode. Polarisasieweerstand sal hoër wees in situasies soos lae laaitemperatuurof hoë gegradeerde heffing.

Normaalweg meet ons die ACIR of DCIR. ACIR is die interne weerstand gemeet in 1k Hz AC stroom. Hierdie interne weerstand staan ​​ook bekend as Ohm weerstand. Dietekortvan die data is dat dit nie direk die werkverrigting van 'n battery kan wys nie. DCIR word gemeet deur 'n gedwonge konstante stroom in 'n kort tyd, waarin die spanning voortdurend verander. As die oombliklike stroom I is, en die verandering van spanning in daardie kort termyn isΔＵ, volgens Ohm wetＲ＝ΔＵ／ＩOns kan die DCIR kry. DCIR gaan nie net oor Ohm interne weerstand nie, maar ook ladingoordragweerstand en polarisasieweerstand.

Analise op standaarde van China en ander lande

It's altyd 'n probleem op die navorsing van DCIR van 'n litium-ioon battery. Dit's hoofsaaklik omdat die interne weerstand van 'n litium-ioon battery baie klein is, gewoonlik net 'n paar mΩ. Intussen as 'n aktiewe komponent is dit moeilik om die interne weerstand direk te meet. Boonop word die interne weerstand beïnvloed deur die status van die omgewing, soos temperatuur en ladingstatus. Hieronder is standaarde wat genoem is oor hoe om DCIR te toets.

• Internasionale standaard:

IEC 61960-3: 2017:Sekondêre selle en batterye wat alkaliese of ander nie-suur elektroliete bevat - Sekondêre litiumselle en batterye vir draagbare toepassings - Deel 3: Prismatiese en silindriese litium sekondêre selle en batterye daarvan gemaak.

IEC 62620:2014:Sekondêre selle en batterye wat alkaliese of ander nie-suur elektroliete bevat – Sekondêre litiumselle en batterye vir gebruik in industriële toepassings.

• Japan:JIS C 8715-1:2018: Sekondêre litiumselle en batterye vir gebruik in industriële toepassings – Deel 1: Toetse en vereistes vir werkverrigting
• China het nie relevante standaard oor DCIR-toetsing nie.

Variëteite

Die toetsmetodes is soortgelyk onderIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014enJIS C 8715-1:2018. Die belangrikste onderskeidings is soos volg:

1. Toetstemperature verskil. IEC 62620:2014 enJIS C 8715-1:2018reguleer 'n 5℃hoër van omgewingstemperatuur as IEC 61960-3:2017. Laer temperatuur sal dit hoër viskositeit van elektroliet maak, wat laer beweging van ione sal veroorsaak. Dus sal die chemiese reaksie stadiger word, en Ohm weerstand en polarisasie weerstand sal groter word, wat 'n neiging van DCIR toename sal veroorsaak.
2. SoC is anders. Die SoC vereis inIEC 62620:2014enJIS C 8715-1:2018is 50％±10％, terwylIEC 61960-3:2017is 100%. Die status van aanklag is baie invloedryk vir DCIR. Normaalweg sal DCIR-toetsresultaat laer word met 'n toename in SoC. Dit hou verband met die prosedure van reaksie. In 'n lae SoC，die lading-oordragweerstandR_ct hoër sal wees; enR_ct sal afneem met toename van SoC, so as DCIR.
3. Die ontladingstydperk is anders. IEC 62620:2014 en JIS C 8715-1:2018 vereis 'n langer ontslagperiode asIEC 61960-3:2017. Die lang polsperiode sal 'n laer toenemende neiging van DCIR veroorsaak, en 'n afwyking van lineariteit bied. Die rede is dat die verhoging van polstyd 'n hoër sal veroorsaakR_ct en worddominant.
4. Die ontladingsstrome verskil. Die ontladingsstroom hou egter nie noodwendig direk verband met DCIR nie. Die verhouding word bepaal deurdieontwerp.
5. AlhoewelJIS C 8715-1:2018verwys naIEC 62620:2014, hulle het verskillende definisies op hoë-gegradeerde batterye.IEC 62620:2014definieer dat hoë-gegradeerde batterye nie minder nie as 7.0C se stroom kan ontlaai.WhielJIS C 8715-1:2018definieer hoë-gegradeerde batterye is dié wat met 3.5C kan ontlaai.

Ontleding oor toetsing

Hieronder is die spanning-tyd funksie grafiek van DCIR toets maatstaf. Die kromme toon die weerstand van selle, sodat ons die prestasie kan evalueer.

• Soos in die prentjie getoon, verteenwoordig die rooi pyleR_Ω. Die waarde hou verband met iR-drop. iR-val beteken die skielike verandering van spanning na die stroomverandering. Normaalweg wanneer 'n sel geëlektrifiseer is, daar'n spanningsval. Daarom kan ons weet dat dieR_Ω van die sel is0,49mΩ.
• Die groen pyl verteenwoordigR_ct. R_ct enR_mt het tyd nodig om te aktiveer. Normaalweg gebeur dit na daling van Ohm-spanning. Die waarde vanR_ct kan gemeet word 1ms na huidige verandering. Die waarde is0,046 mΩ. NormaalwegR_ct sal afneem met die verhoging van SoC.
• Die blou pyltjie verteenwoordig die verandering vanR_mt. Die spanning hou aan afneem as gevolg van litium-ioon ongelyke verspreiding. Die waarde vanR_mt is 0.19mΩ 

Gevolgtrekking

DCIR-toets kan die werkverrigting van batterye wys. Dit's ook 'n kritieke parameter vir R&D. Daar is egter 'n paar kwessies wat oorweeg moet word om die akkuraatheid van meting te behou.

• Die manier van verbinding tussen batterye en laai- en ontlaaitoerusting moet oorweeg word. Die verbindingsweerstand moet so laag as moontlik wees (stel nie groter as0.02mΩ).
• Die verbinding van spanning- en stroomversamelingsdrade is ook belangrik.IDit sal beter wees om aan dieselfde kant van oortjies te koppel. Daar moet kennis geneem word dat nie die versameldrade aan die laaidrade van toerusting verbind nie.
• Die akkuraatheid van laai- en ontlaaitoerusting en die reaksietyd moet ook in ag geneem word. Die reaksietyd word nie langer as 10ms voorgestel nie. Hoe korter die reaksietyd is, hoe meer akkuraat is die resultaat.