Hannergrond
Wärend der Opluedstatioun an der Entladung vun de Batterien gëtt d'Kapazitéit vun der Iwwerspannung beaflosst, déi duerch intern Resistenz verursaacht gëtt. Als e kritesche Parameter vun der Batterie ass intern Resistenz Fuerschung wäert fir d'Batteriedegradatioun ze analyséieren. Déi intern Resistenz vun enger Batterie enthält:
- Ohm intern Resistenz (RΩ) -D'Resistenz vu Tabs, Elektrolyt, Separator an aner Komponenten.
- Charges Transmissioun intern Resistenz (Rct) -D'Resistenz vun Ionen laanscht Tabs an Elektrolyt. Dëst stellt d'Schwieregkeet vun Tabs Reaktioun duer. Normalerweis kënne mir d'Konduktivitéit erhéijen fir dës Resistenz ze reduzéieren.
- Polarisatiounsresistenz (Rmt) ass déi intern Resistenz verursaacht duerch Dicht ongläich vu Lithiumionen tëschtkathodean anode. Polariséierungsresistenz wäert méi héich sinn a Situatiounen wéi niddereg LadenTemperaturoder héich bewäert charge.
Normalerweis moosse mir den ACIR oder DCIR. ACIR ass déi intern Resistenz gemooss an 1k Hz AC Stroum. Dës intern Resistenz ass och bekannt als Ohm Resistenz. DéiMangelvun den Donnéeën ass, datt et net direkt d'Leeschtung vun enger Batterie weisen kann. DCIR gëtt vun engem forcéierten konstante Stroum a kuerzer Zäit gemooss, an där d'Spannung kontinuéierlech ännert. Wann den momentanen Stroum I ass, an d'Verännerung vun der Spannung an deem kuerzfristeg assΔＵ, laut Ohm GesetzＲ＝ΔＵ／ＩMir kënnen den DCIR kréien. DCIR ass net nëmmen Ohm intern Resistenz, awer och Ladungstransferresistenz a Polariséierungsresistenz.
Analyse op Normen vu China an anere Länner
It's ëmmer eng Schwieregkeet op der Fuerschung vun DCIR vun enger Lithium-Ion Batterie. Et's haaptsächlech well déi intern Resistenz vun enger Lithium-Ion Batterie ganz kleng ass, normalerweis just e puer mΩ. Mëttlerweil als aktiv Komponent ass et schwéier déi intern Resistenz direkt ze moossen. Donieft gëtt déi intern Resistenz vum Zoustand vun der Ëmwelt beaflosst, wéi Temperatur a Ladungsstatus. Drënner sinn Standarden déi ernimmt hunn wéi een DCIR testen.
- International Standard:
IEC 61960-3: 2017:Sekundärzellen a Batterien, déi alkalesch oder aner net sauer Elektrolyte enthalen - Sekundär Lithiumzellen a Batterien fir portable Uwendungen - Deel 3: Prismatesch an zylindresch Lithium Secondaire Zellen a Batterien aus hinnen.
IEC 62620:2014:Sekundärzellen a Batterien déi alkalesch oder aner net sauer Elektrolyte enthalen - Sekundär Lithiumzellen a Batterien fir an industriellen Uwendungen ze benotzen.
- Japan:JIS C 8715-1:2018: Sekundär Lithiumzellen a Batterien fir an industriellen Uwendungen ze benotzen - Deel 1: Tester a Leeschtungsfuerderunge
- China huet keen relevante Standard iwwer DCIR Testen.
Zorten
|
| IEC 61960-3:2017 | IEC 62620:2014 | JIS C 8715-1:2018 |
| Ëmfang | Batterie | Zell an Batterie | |
| Test Temperatur | 20℃ ± 5℃ | 25 ℃ ± 5 ℃ | |
| Virbehandlung | 1. Voll gelueden; 2. Store fir 1~4； | 1. Voll gelueden, dann entlooss op 50％±10％ vun der bewäertter Kapazitéit; 2. Store fir 1~4； | |
| Test Method | 1.0.2C konstant Entladung fir 10±0.1； 2. Ausluede matＩ2＝1.0Ｃ fir 1± 0.1； | 1. Offlossquantitéit mat der reglementéiert aktuell no verschiddenen Taux Typ; 2. Déi 2 Opluedperioden sinn 30±0.1ｓ respektiv 5±0.1ｓ； | |
| Akzeptanz Critère | D'Testresultat däerf net méi héich sinn wéi vum Hiersteller uginn | ||
D'Testmethoden sinn ähnlech ënnerIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014anJIS C 8715-1:2018. D'Haaptënnerscheeder sinn wéi follegt:
- Testtemperaturen sinn ënnerschiddlech. IEC 62620:2014 anJIS C 8715-1:2018reglementéiert 5℃méi héich vun Ëmgéigend Temperatur wéi IEC 61960-3:2017. Niddereg Temperatur wäert et méi héich Viskositéit vum Elektrolyt maachen, wat méi niddereg Beweegung vun Ionen verursaacht. Also wäert d'chemesch Reaktioun méi lues ginn, an Ohm Resistenz a Polariséierungsresistenz wäert méi grouss ginn, wat en Trend vun der DCIR Erhéijung verursaacht.
- SoC ass anescht. De SoC erfuerderlech amIEC 62620:2014anJIS C 8715-1:2018ass 50± ±10％, währendIEC 61960-3:2017ass 100%. De Status vun der Charge ass ganz beaflosst fir DCIR. Normalerweis gëtt DCIR Testresultat méi niddereg mat der Erhéijung vum SoC. Dëst ass verbonne mat der Prozedur vun der Reaktioun. An engem nidderegen SoC,d'LaaschttransferresistenzRct wäert méi héich sinn; anRct wäert erofgoen mat der Erhéijung vum SoC, sou wéi DCIR.
- D'Entladungsperiod ass anescht. IEC 62620:2014 a JIS C 8715-1:2018 erfuerdert eng méi laang Entladungsperiod wéiIEC 61960-3:2017. Déi laang Pulsperiod wäert e méi nidderegen eropgoen Trend vun DCIR verursaachen, a presentéieren eng Ofwäichung vun der Linearitéit. De Grond ass datt d'Erhéijung vun der Pulszäit eng méi héich verursaachtRct a ginndominant.
- D'Entladungsstroum sinn ënnerschiddlech. Wéi och ëmmer, den Entladungsstroum ass net onbedéngt direkt mat DCIR bezunn. D'Relatioun gëtt bestëmmt duerchdenDesign.
- ObwuelJIS C 8715-1:2018bezitt sech opIEC 62620:2014, Si hunn verschidden Definitiounen op héichbewäertte Batterien.IEC 62620:2014definéiert datt héichwäerteg Batterien net manner wéi 7.0C Stroum entlaascht kënnen.WhellJIS C 8715-1:2018definéiert héichwäerteg Batterien sinn déi mat 3.5C entlaascht kënne.
Analyse op Testen
Drënner ass d'Spannungszäitfunktiounsdiagramm vun der DCIR Testmoossnam. D'Kurve weist d'Resistenz vun den Zellen, sou datt mir d'Performance evaluéieren kënnen.
- Wéi am Bild gewisen, representéieren déi rout PfeilerRΩ. De Wäert ass mat iR-Drop verbonnen. iR-Drop heescht déi plötzlech Ännerung vun der Spannung no der aktueller Ännerung. Normalerweis wann eng Zell elektrifizéiert ass, do'sa Spannungsfall. Dofir kënne mir wëssen, datt deRΩ vun der Zell ass0,49 mΩ.
- De grénge Pfeil duerstelltRct. Rct anRmt brauch e puer Zäit fir ze aktivéieren. Normalerweis geschitt et nom Offall vun der Ohm Spannung. De Wäert vunRct kann 1ms no der aktueller Ännerung gemooss ginn. De Wäert ass0,046 mΩ. NormalerweisRct wäert erofgoen mat der Erhéijung vum SoC.
- De bloe Pfeil duerstellt d'Ännerung vunRmt. D'Spannung geet erof wéinst Lithium-Ion ongläiche Verbreedung. De Wäert vunRmt is 0,19 mΩ
Conclusioun
DCIR Test kann d'Performance vun de Batterien weisen. Et'ass och e kriteschen Parameter fir R&D. Wéi och ëmmer, et ginn e puer Themen déi berücksichtegt ginn fir d'Genauegkeet vun der Messung ze halen.
- De Wee vun der Verbindung tëscht Batterien a Lade- an Entladungsausrüstung sollt berücksichtegt ginn. D'Verbindungsresistenz soll sou niddereg wéi méiglech sinn (proposéieren net méi grouss wéi0,02 mΩ).
- D'Verbindung vu Spannungs- a Stroumsammelleitungen ass och wichteg.It wier besser op der selwechter Säit vun Tabs ze konnektéieren. Et sollt bemierkt ginn datt d'Sammlungsdrähten net mat den Oplueddrähten vun Ausrüstung verbannen.
- D'Genauegkeet vun der Lade- an Entladungsausrüstung an d'Äntwertzäit sollten och berücksichtegt ginn. D'Äntwertzäit gëtt proposéiert net méi wéi 10ms. Wat méi kuerz d'Äntwertzäit ass, dest méi genee vum Resultat.
Post Zäit: Feb-01-2023