Фон

Падчас зарадкі і разрадкі акумулятараў на ёмістасць будзе ўплываць перанапружанне, выкліканае ўнутраным супрацівам. Як найважнейшы параметр батарэі, унутранае супраціўленне варта даследаваць для аналізу дэградацыі батарэі. Унутраны супраціў батарэі змяшчае:

• Унутраны супраціў Ом (R_Ω) –Супраціў ад укладак, электраліта, сепаратара і іншых кампанентаў.
• Унутранае супраціўленне перадачы зарадаў (R_ct) –Супраціў іёнаў перадачы ўкладак і электраліта. Гэта ўяўляе складанасць рэакцыі ўкладак. Звычайна мы можам павялічыць праводнасць, каб паменшыць гэты супраціў.
• Супраціў палярызацыі (R_mt) унутраны супраціў, выкліканы нераўнамернай шчыльнасцю іёнаў літыя паміж імікатоді анод. Супраціў палярызацыі будзе вышэй у сітуацыях, напрыклад, пры нізкай зарадцытэмператураабо высокі намінальны зарад.

Звычайна мы вымяраем ACIR або DCIR. ACIR - гэта ўнутранае супраціўленне, вымеранае ў пераменным току частатой 1 кГц. Гэта ўнутранае супраціўленне таксама вядома як супраціўленне Ома. Theдэфіцытдадзеных з'яўляецца тое, што яны не могуць непасрэдна паказаць прадукцыйнасць батарэі. DCIR вымяраецца прымусовым пастаянным токам на працягу кароткага часу, у якім напружанне бесперапынна змяняецца. Калі імгненны ток роўны I, а змяненне напружання за гэты кароткі перыяд роўнаΔＵ, згодна з законам ОмаＲ＝ΔＵ／ＩМы можам атрымаць DCIR. DCIR - гэта не толькі ўнутранае супраціўленне Ом, але і супраціўленне перадачы зарада і супраціўленне палярызацыі.

Аналіз стандартаў Кітая і іншых краін

It'S заўсёды цяжкасці ў даследаванні DCIR літый-іённай батарэі. Гэта'галоўным чынам таму, што ўнутранае супраціўленне літый-іённай батарэі вельмі малое, звычайна ўсяго некалькі мΩ. Між тым у якасці актыўнага кампанента цяжка непасрэдна вымераць унутраны супраціў. Акрамя таго, на ўнутранае супраціўленне ўплывае стан навакольнага асяроддзя, напрыклад тэмпература і стан зарада. Ніжэй прыведзены стандарты, у якіх згадваецца, як праверыць DCIR.

• Міжнародны стандарт:

IEC 61960-3: 2017:Другасныя элементы і батарэі, якія змяшчаюць шчолачныя або іншыя некіслотныя электраліты - Другасныя літыевыя элементы і батарэі для партатыўных ужыванняў - Частка 3: Прызматычныя і цыліндрычныя літыевыя другасныя элементы і вырабленыя з іх батарэі.

IEC 62620:2014:Другасныя элементы і батарэі, якія змяшчаюць шчолачныя або іншыя некіслотныя электраліты - Другасныя літыевыя элементы і батарэі для выкарыстання ў прамысловасці.

• Японія:JIS C 8715-1:2018: Другасныя літыевыя элементы і батарэі для выкарыстання ў прамысловасці - Частка 1: Выпрабаванні і патрабаванні да характарыстык
• У Кітаі няма адпаведнага стандарту аб тэставанні DCIR.

Разнавіднасці

Метады тэставання аднолькавыяIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014іJIS C 8715-1:2018. Асноўныя адрозненні наступныя:

1. Тэмпературы выпрабаванняў розныя. IEC 62620:2014 іJIS C 8715-1:2018рэгулюе 5℃вышэй тэмпературы навакольнага асяроддзя, чым IEC 61960-3:2017. Больш нізкая тэмпература зробіць глейкасць электраліта вышэй, што прывядзе да паніжэння руху іёнаў. Такім чынам, хімічная рэакцыя будзе запавольвацца, а супраціўленне Ому і палярызацыйнае супраціўленне стануць большымі, што выкліча тэндэнцыю павелічэння DCIR.
2. SoC адрозніваецца. SoC патрабуецца ўIEC 62620:2014іJIS C 8715-1:2018складае 50％±10％, пакульIEC 61960-3:2017складае 100%. Статус зарада вельмі ўплывае на DCIR. Звычайна вынікі тэставання DCIR будуць зніжацца з павелічэннем SoC. Гэта звязана з працэдурай рэакцыі. У нізкім SoC，супраціў перадачы зарадаR_ct будзе вышэй; іR_ct будзе памяншацца з павелічэннем SoC, так як DCIR.
3. Разрадны перыяд розны. IEC 62620:2014 і JIS C 8715-1:2018 патрабуюць больш працяглага перыяду разрадкі, чымIEC 61960-3:2017. Доўгі перыяд імпульсу прывядзе да зніжэння тэндэнцыі да павелічэння DCIR і дасць адхіленне ад лінейнасці. Прычына ў тым, што павелічэнне часу імпульсу прывядзе да больш высокагаR_ct і стацьдамінанта.
4. Токі разраду розныя. Аднак ток разраду не абавязкова непасрэдна звязаны з DCIR. Адносіны вызначаюццаудызайн.
5. ХацяJIS C 8715-1:2018адносіцца даIEC 62620:2014, яны маюць розныя вызначэнні для батарэй з высокім рэйтынгам.IEC 62620:2014вызначае, што акумулятары з высокім рэйтынгам могуць разраджаць не менш за 7,0C токам.WхілеJIS C 8715-1:2018вызначае батарэі з высокім рэйтынгам, якія могуць разраджацца пры тэмпературы 3,5C.

Аналіз па тэсціраванню

Ніжэй прыведзена функцыянальная дыяграма напружанне-час для меры тэсціравання DCIR. Крывая паказвае супраціў клетак, так што мы можам ацаніць прадукцыйнасць.

• Як паказана на малюнку, чырвоныя стрэлкі азначаюцьR_Ω. Значэнне звязана з iR-падзеннем. iR-падзенне азначае раптоўнае змяненне напружання пасля змены току. Звычайна, калі клетка электрыфікавана, ёсць'са падзеннем напружання. Такім чынам, мы можам ведаць, штоR_Ω клеткі ёсць0,49 мОм.
• Зялёная стрэлка паказваеR_ct. R_ct іR_mt патрабуецца некаторы час для актывацыі. Звычайна гэта адбываецца пасля падзення напругі Ома. ЗначэннеR_ct можна вымераць праз 1 мс пасля змены току. Значэнне ёсць0,046 мОм. НармальнаR_ct будзе зніжацца з павышэннем SoC.
• Сіняя стрэлка паказвае змяненнеR_mt. Напружанне працягвае зніжацца з-за нераўнамернага распаўсюджвання літый-іёнаў. ЗначэннеR_mt is 0,19 мОм 

Заключэнне

Тэст DCIR можа паказаць прадукцыйнасць акумулятараў. Гэта's таксама крытычны параметр для R&D. Аднак ёсць некаторыя праблемы, якія трэба ўлічваць, каб захаваць дакладнасць вымярэнняў.

• Варта ўлічваць спосаб злучэння батарэй з абсталяваннем для зарадкі і разрадкі. Супраціў злучэння павінен быць як мага меншым (рэкамендуецца не больш, чым0,02 мОм).
• Таксама важна злучэнне правадоў напружання і току.IБыло б лепш падключаць з аднаго боку ўкладак. Варта заўважыць, што не падключайце зборныя драты да зарадных правадоў абсталявання.
• Дакладнасць абсталявання для зарадкі і разрадкі і час водгуку таксама павінны быць прыняты пад увагу. Час водгуку рэкамендуецца не больш за 10 мс. Чым менш час адказу, тым больш дакладны вынік.