Fundal

În timpul încărcării și descărcării bateriilor, capacitatea va fi influențată de supratensiunea cauzată de rezistența internă. Ca parametru critic al bateriei, rezistența internă merită o cercetare pentru a analiza degradarea bateriei. Rezistența internă a bateriei conține:

• rezistență internă ohm (R_Ω) –Rezistența de la file, electrolit, separator și alte componente.
• Încarcă rezistența internă a transmisiei (R_ct) –Rezistența ionilor care trec prin tablă și electrolit. Aceasta reprezintă dificultatea reacției filelor. În mod normal, putem crește conductivitatea pentru a reduce această rezistență.
• Rezistența la polarizare (R_mt) este rezistența internă cauzată de densitatea neuniformă a ionilor de litiu întrecatodși anod. Rezistența la polarizare va fi mai mare în situații precum încărcarea la nivel scăzuttemperaturăsau taxa nominală ridicată.

În mod normal, măsurăm ACIR sau DCIR. ACIR este rezistența internă măsurată în curent alternativ de 1k Hz. Această rezistență internă este cunoscută și sub numele de rezistență Ohm. Thedeficitdin datele este că nu poate arăta în mod direct performanța unei baterii. DCIR se măsoară printr-un curent constant forțat într-un timp scurt, în care tensiunea se modifică continuu. Dacă curentul instantaneu este I, iar schimbarea tensiunii pe termen scurt esteΔＵ, conform legii OhmＲ＝ΔＵ／ＩPutem obține DCIR. DCIR nu este doar despre rezistența internă Ohm, ci și despre rezistența la transferul de sarcină și rezistența la polarizare.

Analiza standardelor din China și din alte țări

It'Este întotdeauna o dificultate în cercetarea DCIR a unei baterii litiu-ion. Ea's în principal pentru că rezistența internă a unei baterii litiu-ion este foarte mică, de obicei doar câteva mΩ. Între timp, ca componentă activă, este greu să măsurați direct rezistența internă. În plus, rezistența internă este influențată de starea mediului, cum ar fi temperatura și starea de încărcare. Mai jos sunt standardele care au menționat despre cum să testați DCIR.

• Standard international:

IEC 61960-3: 2017:Pile secundare și baterii care conțin electroliți alcalini sau alți neacizi - Pile secundare cu litiu și baterii pentru aplicații portabile - Partea 3: Pile secundare cu litiu prismatice și cilindrice și baterii fabricate din acestea.

IEC 62620:2014:Pile și baterii secundare care conțin electroliți alcalini sau alți neacizi - Pile și baterii secundare cu litiu pentru utilizare în aplicații industriale.

• Japonia:JIS C 8715-1:2018: Pile și baterii secundare cu litiu pentru utilizare în aplicații industriale – Partea 1: Încercări și cerințe de performanță
• China nu are standarde relevante despre testarea DCIR.

Soiuri

Metodele de testare sunt similare întreIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014şiJIS C 8715-1:2018. Principalele distincții sunt următoarele:

1. Temperaturile de testare sunt diferite. IEC 62620:2014 șiJIS C 8715-1:2018reglementează un 5℃temperatura ambientală mai mare decât IEC 61960-3:2017. O temperatură mai scăzută va duce la o viscozitate mai mare a electrolitului, ceea ce va duce la o mișcare mai mică a ionilor. Astfel, reacția chimică va încetini, iar rezistența în Ohm și rezistența la polarizare vor deveni mai mari, ceea ce va determina o tendință de creștere DCIR.
2. SoC este diferit. SoC-ul necesar înIEC 62620:2014şiJIS C 8715-1:2018este 50％±10％, în timp ceIEC 61960-3:2017este de 100%. Statutul taxei este foarte influent pentru DCIR. În mod normal, rezultatul testării DCIR va scădea odată cu creșterea SoC. Aceasta este legată de procedura de reacție. Într-un SoC scăzut,rezistența la transferul de sarcinăR_ct va fi mai mare; şiR_ct va scădea odată cu creșterea SoC, la fel ca DCIR.
3. Perioada de descărcare este diferită. IEC 62620:2014 și JIS C 8715-1:2018 necesită o perioadă de descărcare mai lungă decâtIEC 61960-3:2017. Perioada lungă de puls va determina o tendință de creștere mai scăzută a DCIR și va prezenta o abatere de la liniaritate. Motivul este că creșterea timpului puls va determina o creștere mai mareR_ct și devindominant.
4. Curenții de descărcare sunt diferiți. Cu toate acestea, curentul de descărcare nu are neapărat legătură directă cu DCIR. Relația este determinată decelproiecta.
5. DeşiJIS C 8715-1:2018se referă laIEC 62620:2014, au definiții diferite pentru bateriile cu rating ridicat.IEC 62620:2014definește că bateriile cu rating ridicat pot descărca nu mai puțin de 7,0C de curent.WhileJIS C 8715-1:2018definește bateriile cu rating ridicat sunt cele care se pot descărca cu 3,5C.

Analiza la testare

Mai jos este diagrama funcției tensiune-timp a măsurării de testare DCIR. Curba arată rezistența celulelor, astfel încât să putem evalua performanța.

• După cum se arată în imagine, săgețile roșii reprezintăR_Ω. Valoarea este legată de iR-drop. iR-drop înseamnă schimbarea bruscă a tensiunii după schimbarea curentului. În mod normal, atunci când o celulă este electrificată, acolo'o cădere de tensiune. Prin urmare, putem ști căR_Ω a celulei este0,49 mΩ.
• Săgeata verde reprezintăR_ct. R_ct şiR_mt nevoie de ceva timp pentru activare. În mod normal, se întâmplă după scăderea tensiunii Ohm. Valoarea deR_ct poate fi măsurat la 1 ms după schimbarea curentului. Valoarea este0,046 mΩ. În mod normalR_ct va scădea odată cu creșterea SoC.
• Săgeata albastră reprezintă schimbareaR_mt. Tensiunea continuă să scadă din cauza răspândirii neuniforme a litiu-ionului. Valoarea deR_mt is 0,19 mΩ 

Concluzie

Testul DCIR poate arăta performanța bateriilor. Ea'este, de asemenea, un parametru critic pentru cercetare și dezvoltare. Cu toate acestea, există câteva aspecte care trebuie luate în considerare pentru a păstra acuratețea măsurătorilor.

• Trebuie luată în considerare modul de conectare între baterii și echipamentul de încărcare și descărcare. Rezistența conexiunii ar trebui să fie cât mai mică posibil (recomandăm nu mai mare decât0,02 mΩ).
• Conexiunea cablurilor de colectare a tensiunii și a curentului este de asemenea importantă.IAr fi mai bine să vă conectați în aceeași parte a filelor. Trebuie remarcat faptul că nu conectați firele de colectare la firele de încărcare ale echipamentelor.
• Precizia echipamentelor de încărcare și descărcare și timpul de răspuns ar trebui, de asemenea, luate în considerare. Timpul de răspuns este sugerat să nu depășească 10 ms. Cu cât timpul de răspuns este mai scurt, cu atât rezultatul este mai precis.