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 Ohm 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, derisaIEC 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.