Sfondi

Gjatë karikimit dhe shkarkimit të baterive, kapaciteti do të ndikohet nga mbitensioni i shkaktuar nga rezistenca e brendshme. Si një parametër kritik i baterisë, rezistenca e brendshme ia vlen të hulumtohet për të analizuar degradimin e baterisë. Rezistenca e brendshme e një baterie përmban:

• Rezistenca e brendshme Ohm (R_Ω) -Rezistenca nga skedat, elektroliti, ndarësi dhe përbërës të tjerë.
• Rezistenca e brendshme e transmetimit të ngarkesave (R_ct) -Rezistenca e joneve që kalojnë skedat dhe elektrolitit. Kjo paraqet vështirësinë e reagimit të skedave. Normalisht ne mund të rrisim përçueshmërinë për të zvogëluar këtë rezistencë.
• Rezistenca e polarizimit (R_mt) është rezistenca e brendshme e shkaktuar nga dendësia e pabarabartë e joneve të litiumit ndërmjetkatodëdhe anoda. Rezistenca e polarizimit do të jetë më e lartë në situata si karikimi në nivel të ulëttemperaturaose tarifë me vlerë të lartë.

Normalisht ne matim ACIR ose DCIR. ACIR është rezistenca e brendshme e matur në rrymë AC 1k Hz. Kjo rezistencë e brendshme njihet edhe si rezistencë Ohm. Tëmungesanga të dhënat është se nuk mund të tregojë drejtpërdrejt performancën e një baterie. DCIR matet me një rrymë konstante të detyruar në një kohë të shkurtër, në të cilën tensioni ndryshon vazhdimisht. Nëse rryma e menjëhershme është I, dhe ndryshimi i tensionit në atë afat të shkurtër ështëΔＵ, sipas ligjit OhmＲ＝ΔＵ／ＩNe mund të marrim DCIR. DCIR nuk ka të bëjë vetëm me rezistencën e brendshme Ohm, por edhe me rezistencën e transferimit të ngarkesës dhe rezistencën e polarizimit.

Analiza mbi standardet e Kinës dhe vendeve të tjera

It'Është gjithmonë një vështirësi në kërkimin e DCIR të një baterie litium-jon. Ajo's kryesisht sepse rezistenca e brendshme e një baterie litium-jon është shumë e vogël, zakonisht vetëm disa mΩ. Ndërkohë si komponent aktiv, është e vështirë të matet drejtpërdrejt rezistenca e brendshme. Përveç kësaj, rezistenca e brendshme ndikohet nga statusi i mjedisit, si temperatura dhe statusi i ngarkesave. Më poshtë janë standardet që kanë përmendur se si të testohet DCIR.

• Standardi ndërkombëtar:

IEC 61960-3: 2017:Qelizat sekondare dhe bateritë që përmbajnë elektrolite alkaline ose të tjera jo-acidike – Qelizat sekondare të litiumit dhe bateritë për aplikime portative – Pjesa 3: Qelizat sekondare të litiumit prizmatikë dhe cilindrikë dhe bateritë e bëra prej tyre.

IEC 62620:2014:Qeliza sekondare dhe bateri që përmbajnë elektrolite alkaline ose të tjera jo acide - Qeliza dhe bateri sekondare litium për përdorim në aplikime industriale.

• Japonia:JIS C 8715-1:2018: Qelizat dhe bateritë sekondare të litiumit për përdorim në aplikime industriale – Pjesa 1: Testet dhe kërkesat e performancës
• Kina nuk ka standarde përkatëse për testimin DCIR.

Varieteteve

Metodat e testimit janë të ngjashme midisIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014dheJIS C 8715-1:2018. Dallimet kryesore janë si më poshtë:

1. Temperaturat e testimit janë të ndryshme. IEC 62620:2014 dheJIS C 8715-1:2018rregullon një 5℃më e lartë e temperaturës së ambientit se IEC 61960-3:2017. Temperatura më e ulët do ta bëjë atë viskozitet më të lartë të elektrolitit, gjë që do të shkaktojë lëvizje më të ulët të joneve. Kështu reaksioni kimik do të ngadalësohet dhe rezistenca e Ohmit dhe rezistenca e polarizimit do të bëhen më të mëdha, gjë që do të shkaktojë një tendencë të rritjes së DCIR.
2. SoC është i ndryshëm. SoC e kërkuar nëIEC 62620:2014dheJIS C 8715-1:2018është 50±101, ndërsaIEC 61960-3:2017është 100%. Statusi i tarifës është shumë ndikues për DCIR. Normalisht, rezultati i testimit DCIR do të ulet me rritjen e SoC. Kjo lidhet me procedurën e reagimit. Në një SoC të ulët,rezistenca e transferimit të ngarkesësR_ct do të jetë më i lartë; dheR_ct do të ulet me rritjen e SoC, pra si DCIR.
3. Periudha e shkarkimit është e ndryshme. IEC 62620:2014 dhe JIS C 8715-1:2018 kërkon një periudhë më të gjatë shkarkimi sesaIEC 61960-3:2017. Periudha e gjatë e pulsit do të shkaktojë një tendencë më të ulët në rritje të DCIR dhe do të paraqesë një devijim nga lineariteti. Arsyeja është se rritja e kohës së pulsit do të shkaktojë një më të lartëR_ct dhe të bëhetdominuese.
4. Rrymat e shkarkimit janë të ndryshme. Megjithatë, rryma e shkarkimit nuk lidhet domosdoshmërisht drejtpërdrejt me DCIR. Lidhja përcaktohet ngatëdizajni.
5. edhe pseJIS C 8715-1:2018i referohetIEC 62620:2014, ato kanë përkufizime të ndryshme për bateritë me vlerë të lartë.IEC 62620:2014përcakton se bateritë me vlerë të lartë mund të shkarkojnë jo më pak se 7.0C rrymë.WhileJIS C 8715-1:2018përcakton se bateritë me vlerë të lartë janë ato që mund të shkarkohen me 3.5C.

Analiza mbi testimin

Më poshtë është grafiku i funksionit tension-kohë të masës së testimit DCIR. Kurba tregon rezistencën e qelizave, në mënyrë që të vlerësojmë performancën.

• Siç tregohet në foto, shigjetat e kuqe përfaqësojnëR_Ω. Vlera lidhet me rënien iR. Rënia iR nënkupton ndryshimin e papritur të tensionit pas ndryshimit të rrymës. Normalisht kur një qelizë është elektrizuar, atje'një rënie e tensionit. Prandaj mund të dimë seR_Ω i qelizës është0,49 mΩ.
• Shigjeta e gjelbër përfaqësonR_ct. R_ct dheR_mt duhet pak kohë për tu aktivizuar. Normalisht kjo ndodh pas rënies së tensionit Ohm. Vlera eR_ct mund të matet 1ms pas ndryshimit aktual. Vlera është0,046 mΩ. NormalishtR_ct do të ulet me rritjen e SoC.
• Shigjeta blu paraqet ndryshimin eR_mt. Tensioni vazhdon të ulet për shkak të përhapjes së pabarabartë të litium-jonit. Vlera eR_mt is 0,19 mΩ 

konkluzioni

Testi DCIR mund të tregojë performancën e baterive. Ajo'është gjithashtu një parametër kritik për R&D. Megjithatë ka disa çështje që duhen marrë parasysh për të ruajtur saktësinë e matjes.

• Duhet të merret parasysh mënyra e lidhjes midis baterive dhe pajisjeve të ngarkimit dhe shkarkimit. Rezistenca e lidhjes duhet të jetë sa më e ulët që të jetë e mundur (sugjeroni jo më të madhe se0,02 mΩ).
• Lidhja e telave të grumbullimit të tensionit dhe rrymës është gjithashtu e rëndësishme.Ido të ishte më mirë të lidheni në të njëjtën anë të skedave. Duhet të theksohet se mos i lidhni telat e grumbullimit me telat e karikimit të pajisjeve.
• Duhet të merren parasysh gjithashtu saktësia e pajisjeve të ngarkimit dhe shkarkimit dhe koha e përgjigjes. Koha e përgjigjes sugjerohet jo më shumë se 10 ms. Sa më e shkurtër të jetë koha e përgjigjes, aq më i saktë është rezultati.