Fons

Durant la càrrega i descàrrega de les bateries, la capacitat es veurà influenciada per la sobretensió causada per la resistència interna. Com a paràmetre crític de la bateria, val la pena investigar la resistència interna per analitzar la degradació de la bateria. La resistència interna d'una bateria conté:

• Ohm resistència interna (R_Ω) –La resistència de pestanyes, electròlits, separadors i altres components.
• Carrega la resistència interna de transmissió (R_ct) –La resistència dels ions que passen les pestanyes i l'electròlit. Això representa la dificultat de reacció de les pestanyes. Normalment podem augmentar la conductivitat per reduir aquesta resistència.
• Resistència de polarització (R_mt) és la resistència interna causada per la densitat desigual dels ions de liti entrecàtodei ànode. La resistència a la polarització serà més alta en situacions com la càrrega baixatemperaturao càrrega nominal alta.

Normalment mesurem l'ACIR o DCIR. ACIR és la resistència interna mesurada en corrent alterna de 1 kHz. Aquesta resistència interna també es coneix com a resistència ohm. Elescassetatde les dades és que no pot mostrar directament el rendiment d'una bateria. El DCIR es mesura mitjançant un corrent constant forçat en poc temps, en el qual la tensió canvia contínuament. Si el corrent instantani és I, i el canvi de tensió en aquest curt termini ésΔＵ, segons la llei d'OhmＲ＝ΔＵ／ＩPodem obtenir el DCIR. DCIR no es tracta només de la resistència interna d'ohms, sinó també de la resistència a la transferència de càrrega i la resistència a la polarització.

Anàlisi dels estàndards de la Xina i d'altres països

It'Sempre és una dificultat en la recerca de DCIR d'una bateria de ions de liti. Això's principalment perquè la resistència interna d'una bateria d'ions de liti és molt petita, normalment només una mica de mΩ. Mentrestant, com a component actiu, és difícil mesurar directament la resistència interna. A més, la resistència interna està influenciada per l'estat de l'entorn, com la temperatura i l'estat de les càrregues. A continuació es mostren els estàndards que s'han esmentat sobre com provar DCIR.

• Estàndard internacional:

IEC 61960-3: 2017:Cèl·lules secundàries i bateries que contenen electròlits alcalins o altres no àcids. Cèl·lules secundàries de liti i bateries per a aplicacions portàtils. Part 3: Cèl·lules secundàries prismàtiques i cilíndriques de liti i bateries fetes amb elles.

IEC 62620:2014:Cèl·lules secundàries i bateries que contenen electròlits alcalins o altres no àcids - Cèl·lules i bateries secundàries de liti per al seu ús en aplicacions industrials.

• Japó:JIS C 8715-1:2018: Piles i bateries secundàries de liti per a ús en aplicacions industrials - Part 1: Assajos i requisits de rendiment
• La Xina no té un estàndard rellevant sobre les proves DCIR.

Varietats

Els mètodes de prova són similars entre ellsIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014iJIS C 8715-1:2018. Les principals distincions són les següents:

1. Les temperatures de prova són diferents. IEC 62620:2014 iJIS C 8715-1:2018regula un 5℃temperatura ambient més alta que IEC 61960-3:2017. Una temperatura més baixa farà que tingui una viscositat més alta de l'electròlit, que provocarà un menor moviment d'ions. Així, la reacció química s'alenteix, i la resistència ohm i la resistència a la polarització augmentaran, cosa que provocarà una tendència a l'augment de DCIR.
2. SoC és diferent. El SoC requeritIEC 62620:2014iJIS C 8715-1:2018és 50％±10％, mentreIEC 61960-3:2017és del 100%. L'estat de càrrec influeix molt en DCIR. Normalment, el resultat de la prova DCIR serà més baix amb l'augment del SoC. Això està relacionat amb el procediment de reacció. En un SoC baix,la resistència a la transferència de càrregaR_ct serà més alt; iR_ct disminuirà amb l'augment de SoC, de manera que DCIR.
3. El període de descàrrega és diferent. IEC 62620:2014 i JIS C 8715-1:2018 requereixen un període de descàrrega més llarg queIEC 61960-3:2017. El període de pols llarg provocarà una tendència creixent més baixa de DCIR i presentarà una desviació de la linealitat. La raó és que l'augment del temps del pols provocarà un majorR_ct i esdevenirdominant.
4. Els corrents de descàrrega són diferents. Tanmateix, el corrent de descàrrega no necessàriament es relaciona directament amb DCIR. La relació ve determinada pereldisseny.
5. Encara queJIS C 8715-1:2018fa referènciaIEC 62620:2014, tenen diferents definicions sobre bateries d'alta qualificació.IEC 62620:2014defineix que les bateries d'alta classificació poden descarregar no menys de 7,0 C de corrent.WhileJIS C 8715-1:2018defineix que les bateries d'alta classificació són aquelles que es poden descarregar amb 3,5C.

Anàlisi de les proves

A continuació es mostra el gràfic de funció voltatge-temps de la mesura de prova DCIR. La corba mostra la resistència de les cèl·lules, de manera que podem avaluar el rendiment.

• Com es mostra a la imatge, les fletxes vermelles representenR_Ω. El valor està relacionat amb iR-drop. iR-drop significa el canvi sobtat de tensió després del canvi de corrent. Normalment, quan s'electrifica una cèl·lula, allà'una caiguda de tensió. Per tant podem saber que elR_Ω de la cèl·lula és0,49 mΩ.
• La fletxa verda representaR_ct. R_ct iR_mt necessito un temps per activar-se. Normalment passa després de la caiguda de la tensió ohm. El valor deR_ct es pot mesurar 1 ms després del canvi actual. El valor és0,046 mΩ. NormalmentR_ct disminuirà amb l'augment de SoC.
• La fletxa blava representa el canvi deR_mt. La tensió continua disminuint a causa de la dispersió desigual dels ions de liti. El valor deR_mt is 0,19 mΩ 

Conclusió

La prova DCIR pot mostrar el rendiment de les bateries. Això'També és un paràmetre crític per a l'R+D. Tanmateix, hi ha algunes qüestions a tenir en compte per mantenir la precisió de la mesura.

• S'ha de tenir en compte la forma de connexió entre les bateries i els equips de càrrega i descàrrega. La resistència de connexió ha de ser tan baixa com sigui possible (suggereix que no sigui superior a0,02 mΩ).
• També és important la connexió dels cables de recollida de tensió i corrent.ISeria millor connectar-se al mateix costat de les pestanyes. Cal tenir en compte que no connecteu els cables de recollida als cables de càrrega dels equips.
• També s'ha de tenir en compte la precisió dels equips de càrrega i descàrrega i el temps de resposta. Es recomana que el temps de resposta no sigui superior a 10 ms. Com més curt sigui el temps de resposta, més precís serà el resultat.