Fonas

Įkraunant ir iškraunant baterijas, talpą įtakoja vidinės varžos sukeltas viršįtampis. Kaip kritinį akumuliatoriaus parametrą, vidinę varžą verta ištirti, kad būtų galima analizuoti akumuliatoriaus gedimą. Vidinę akumuliatoriaus varžą sudaro:

• Om vidinė varža (R_Ω) –Atsparumas nuo ąselių, elektrolito, separatoriaus ir kitų komponentų.
• Įkrauna transmisijos vidinę varžą (R_ct) –Jonų, praeinančių per skirtukus ir elektrolitą, atsparumas. Tai rodo skirtukų reakcijos sunkumą. Paprastai mes galime padidinti laidumą, kad sumažintume šį pasipriešinimą.
• Atsparumas poliarizacijai (R_mt) yra vidinė varža, kurią sukelia nelygus ličio jonų tankis tarpkatodasir anodas. Atsparumas poliarizacijai bus didesnis tokiose situacijose kaip įkrovimas žemoje padėtyjetemperatūrosarba didelis vardinis mokestis.

Paprastai mes matuojame ACIR arba DCIR. ACIR yra vidinė varža, matuojama 1 k Hz kintamosios srovės srove. Ši vidinė varža taip pat žinoma kaip omų varža. Thetrūkumasduomenų yra tai, kad jis negali tiesiogiai parodyti akumuliatoriaus veikimo. DCIR matuojamas priverstine pastovia srove per trumpą laiką, kurioje įtampa nuolat kinta. Jei momentinė srovė yra I, o įtampos pokytis per tą trumpą laiką yraΔＵ, pagal Ohmo dėsnįＲ＝ΔＵ／ＩGalime gauti DCIR. DCIR yra ne tik omų vidinė varža, bet ir įkrovos perdavimo varža bei atsparumas poliarizacijai.

Kinijos ir kitų šalių standartų analizė

It'Ličio jonų akumuliatoriaus DCIR tyrimai visada kelia sunkumų. Tai's daugiausia dėl to, kad ličio jonų akumuliatoriaus vidinė varža yra labai maža, dažniausiai vos keli mΩ. Tuo tarpu kaip aktyvus komponentas, sunku tiesiogiai išmatuoti vidinį pasipriešinimą. Be to, vidinę varžą įtakoja aplinkos būklė, pvz., temperatūra ir įkrovų būsena. Žemiau pateikiami standartai, kuriuose paminėta, kaip išbandyti DCIR.

• Tarptautinis standartas:

IEC 61960-3: 2017:Antriniai elementai ir baterijos, kuriose yra šarminių arba kitų nerūgščių elektrolitų. Nešiojamieji antriniai ličio elementai ir baterijos. 3 dalis. Prizminiai ir cilindriniai ličio antriniai elementai ir iš jų pagaminti baterijos.

IEC 62620:2014:Antriniai elementai ir baterijos, kuriose yra šarminių ar kitų nerūgščių elektrolitų – Antriniai ličio elementai ir baterijos, skirtos naudoti pramonėje.

• Japonija:JIS C 8715-1:2018: Antriniai ličio elementai ir baterijos, skirti naudoti pramonėje. 1 dalis. Bandymai ir eksploatacinių savybių reikalavimai
• Kinija neturi atitinkamo standarto dėl DCIR testavimo.

Veislės

Tyrimo metodai yra panašūsIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014irJIS C 8715-1:2018. Pagrindiniai skirtumai yra tokie:

1. Bandymo temperatūra skiriasi. IEC 62620:2014 irJIS C 8715-1:2018reguliuoja 5℃aukštesnė nei aplinkos temperatūra nei IEC 61960-3:2017. Žemesnė temperatūra padidins elektrolito klampumą, o tai sukels mažesnį jonų judėjimą. Taigi cheminė reakcija sulėtės, o atsparumas ir atsparumas poliarizacijai padidės, o tai sukels DCIR didėjimo tendenciją.
2. SoC skiriasi. Reikalingas SoCIEC 62620:2014irJIS C 8715-1:2018yra 50％±10％, kolIEC 61960-3:2017yra 100 proc. Įkrovimo būsena turi didelę įtaką DCIR. Paprastai DCIR bandymo rezultatas bus mažesnis padidėjus SoC. Tai susiję su reakcijos procedūra. Esant žemam SoC，krūvio perdavimo varžaR_ct bus didesnis; irR_ct sumažės didėjant SoC, taigi, kaip DCIR.
3. Iškrovimo laikotarpis yra skirtingas. IEC 62620:2014 ir JIS C 8715-1:2018 reikalauja ilgesnio iškrovimo laikotarpio neiIEC 61960-3:2017. Ilgas impulso periodas sukels mažesnę DCIR didėjimo tendenciją ir nukryps nuo tiesiškumo. Priežastis ta, kad pulso laiko padidėjimas sukels didesnįR_ct ir taptidominuojantis.
4. Iškrovos srovės yra skirtingos. Tačiau iškrovos srovė nebūtinai yra tiesiogiai susijusi su DCIR. Santykį lemiaįdizainas.
5. norsJIS C 8715-1:2018nurodoIEC 62620:2014, jie turi skirtingus apibrėžimus dėl aukštos kokybės baterijų.IEC 62620:2014apibrėžia, kad aukštos nominalios baterijos gali iškrauti ne mažesnę kaip 7,0 C srovę.WhileJIS C 8715-1:2018apibrėžia aukštos nominalios baterijos, kurios gali išsikrauti esant 3,5 C.

Testavimo analizė

Žemiau yra DCIR bandymo priemonės įtampos ir laiko funkcijų diagrama. Kreivė rodo ląstelių atsparumą, kad galėtume įvertinti našumą.

• Kaip parodyta paveikslėlyje, rodomos raudonos rodyklėsR_Ω. Vertė susijusi su iR-drop. iR-drop reiškia staigų įtampos pokytį po srovės pasikeitimo. Paprastai, kai ląstelė yra elektrifikuota, ten'tai įtampos kritimas. Todėl galime žinoti, kadR_Ω ląstelės yra0,49 mΩ.
• Žalia rodyklė reiškiaR_ct. R_ct irR_mt reikia šiek tiek laiko suaktyvinti. Paprastai tai nutinka nukritus omų įtampai. VertėR_ct galima išmatuoti praėjus 1 ms po srovės pasikeitimo. Vertė yra0,046 mΩ. PaprastaiR_ct sumažės padidėjus SoC.
• Mėlyna rodyklė reiškia pasikeitimąR_mt. Dėl netolygaus ličio jonų pasiskirstymo įtampa vis mažėja. VertėR_mt is 0,19 mΩ 

Išvada

DCIR testas gali parodyti baterijų veikimą. Tai'Tai taip pat svarbus MTTP parametras. Tačiau norint išlaikyti matavimo tikslumą, reikia atsižvelgti į keletą klausimų.

• Reikėtų apsvarstyti baterijų ir įkrovimo bei iškrovimo įrangos prijungimo būdą. Jungties varža turi būti kuo mažesnė (rekomenduojama ne didesnė kaip0,02 mΩ).
• Taip pat svarbus įtampos ir srovės paėmimo laidų prijungimas.IGeriau būtų jungti toje pačioje skirtukų pusėje. Reikėtų atkreipti dėmesį, kad surinkimo laidų nejunkite prie įrangos įkrovimo laidų.
• Taip pat reikėtų atsižvelgti į įkrovimo ir iškrovimo įrangos tikslumą ir reakcijos laiką. Rekomenduojamas atsako laikas ne ilgesnis kaip 10 ms. Kuo trumpesnis atsako laikas, tuo tikslesnis rezultatas.