Фон

Батареяларды зарядтау және зарядсыздандыру кезінде сыйымдылыққа ішкі кедергіден туындаған асқын кернеу әсер етеді. Батареяның маңызды параметрі ретінде ішкі кедергі батареяның тозуын талдау үшін зерттеуге тұрарлық. Батареяның ішкі кедергісі мыналарды қамтиды:

• Ом ішкі кедергі (R_Ω) –Табақтарға, электролитке, сепараторға және басқа компоненттерге қарсылық.
• Зарядтардың берілісінің ішкі кедергісі (R_ct) –Иондар мен электролит өтетін иондардың кедергісі. Бұл қойындылар реакциясының қиындығын білдіреді. Әдетте бұл кедергіні азайту үшін өткізгіштікті арттыра аламыз.
• Поляризацияға қарсылық (R_mt) - литий иондарының тығыздығы біркелкі болмауынан туындаған ішкі кедергікатоджәне анод. Поляризацияға төзімділік төмен зарядтау сияқты жағдайларда жоғары боладытемпературанемесе жоғары номиналды заряд.

Әдетте біз ACIR немесе DCIR өлшейміз. ACIR – 1кГц айнымалы токпен өлшенетін ішкі кедергі. Бұл ішкі кедергі Ом кедергісі деп те аталады. Theтапшылықдеректердің бірі - ол батареяның өнімділігін тікелей көрсете алмайды. DCIR қысқа уақыт ішінде кернеу үздіксіз өзгеретін мәжбүрлі тұрақты токпен өлшенеді. Егер лездік ток I болса, ал кернеудің сол қысқа мерзімде өзгеруіΔＵ, Ом заңына сәйкесＲ＝ΔＵ／ＩБіз DCIR ала аламыз. DCIR тек Ом ішкі кедергісі туралы ғана емес, сонымен қатар заряд тасымалдау кедергісі мен поляризацияға қарсылық.

Қытай және басқа елдердің стандарттары бойынша талдау

It'литий-иондық аккумулятордың DCIR зерттеуі әрқашан қиындық тудырады. Ол's, негізінен, литий-ионды аккумулятордың ішкі кедергісі өте аз болғандықтан, әдетте бірнеше мΩ. Белсенді компонент ретінде ішкі кедергіні тікелей өлшеу қиын. Сонымен қатар, ішкі кедергіге температура мен заряд күйі сияқты қоршаған ортаның күйі әсер етеді. Төменде DCIR сынағы туралы айтылған стандарттар берілген.

• Халықаралық стандарт:

IEC 61960-3: 2017:Құрамында сілтілі немесе басқа қышқыл емес электролиттер бар қайталама элементтер мен аккумуляторлар – Портативті қолданбаларға арналған қайталама литий элементтері және батареялар – 3-бөлім: Призматикалық және цилиндрлік литий қайталама элементтер және олардан жасалған батареялар.

IEC 62620:2014:Құрамында сілтілі немесе басқа қышқыл емес электролиттер бар екінші реттік элементтер мен аккумуляторлар – Өнеркәсіптік қолданбаларда пайдалануға арналған қайталама литий элементтері мен батареялар.

• Жапония:JIS C 8715-1:2018: Өнеркәсіптік қолданбаларда қолдануға арналған қайталама литий жасушалары мен батареялар – 1-бөлім: Тесттер және өнімділік талаптары
• Қытайда DCIR сынағы туралы тиісті стандарт жоқ.

Сорттары

Тестілеу әдістері ұқсасIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014жәнеJIS C 8715-1:2018. Негізгі айырмашылықтар келесідей:

1. Сынақ температурасы әртүрлі. IEC 62620:2014 жәнеJIS C 8715-1:20185 реттейді℃қоршаған орта температурасы IEC 61960-3:2017 стандартынан жоғары. Төменгі температура электролиттің тұтқырлығын жоғарылатады, бұл иондардың қозғалысының төмендеуіне әкеледі. Осылайша, химиялық реакция баяулайды, ал Ом кедергісі мен поляризациялық кедергісі ұлғаяды, бұл DCIR өсу үрдісін тудырады.
2. SoC әртүрлі. SoC қажетIEC 62620:2014жәнеJIS C 8715-1:201850 болып табылады％±10％, әзіршеIEC 61960-3:2017100% құрайды. Төлем күйі DCIR үшін өте әсерлі. Әдетте DCIR тестілеу нәтижесі SoC жоғарылаған сайын төмендейді. Бұл реакция процедурасымен байланысты. Төмен SoC жағдайында，заряд тасымалдау кедергісіR_ct жоғары болады; жәнеR_ct DCIR сияқты SoC ұлғаюымен азаяды.
3. Шығару мерзімі әртүрлі. IEC 62620:2014 және JIS C 8715-1:2018 разрядтың ұзағырақ кезеңін талап етеді.IEC 61960-3:2017. Ұзақ импульстік кезең DCIR төмендеу өсу үрдісін тудырады және сызықтықтан ауытқуды көрсетеді. Себебі импульс уақытының ұлғаюы жоғарылайдыR_ct және айналадыбасым.
4. Разрядтық токтар әртүрлі. Алайда разрядтық ток DCIR-ге тікелей қатысты емес. қатынасы анықталадыtheдизайн.
5. ДегенменJIS C 8715-1:2018сілтеме жасайдыIEC 62620:2014, олардың жоғары номиналды батареяларда әртүрлі анықтамалары бар.IEC 62620:2014жоғары номиналды батареялар 7,0С кем емес токты разрядтай алатынын анықтайды.WтөбеJIS C 8715-1:2018жоғары номиналды батареяларды анықтайды, олар 3,5C температурада зарядсызданады.

Тестілеу бойынша талдау

Төменде DCIR сынау шарасының кернеу-уақыт функциясының диаграммасы берілген. Қисық жасушалардың кедергісін көрсетеді, осылайша біз өнімділікті бағалай аламыз.

• Суретте көрсетілгендей, қызыл көрсеткілер бейнелейдіR_Ω. Мән iR-тамшыға қатысты. iR-түсіру ток өзгергеннен кейін кернеудің кенеттен өзгеруін білдіреді. Әдетте ұяшық электрлендірілген кезде, сонда'кернеудің төмендеуі. Сондықтан біз біле аламызR_Ω жасуша болып табылады0,49 мОм.
• Жасыл көрсеткі білдіредіR_ct. R_ct жәнеR_mt белсендіру үшін біраз уақыт қажет. Әдетте бұл Ом кернеуінің төмендеуінен кейін болады. мәніR_ct ағымдағы өзгергеннен кейін 1мс кейін өлшеуге болады. Мән0,046 мОм. ӘдеттеR_ct SoC көтерілуімен азаяды.
• Көк көрсеткі өзгерісті білдіредіR_mt. Литий-ионның біркелкі емес таралуына байланысты кернеу төмендей береді. мәніR_mt is 0,19 мОм 

Қорытынды

DCIR сынағы батареялардың өнімділігін көрсете алады. Ол'сонымен қатар ҒЗТКЖ үшін маңызды параметр болып табылады. Дегенмен, өлшеу дәлдігін сақтау үшін кейбір мәселелерді ескеру қажет.

• Батареялар мен зарядтау және разрядтау жабдығы арасындағы қосылу тәсілін ескеру қажет. Қосылым кедергісі мүмкіндігінше төмен болуы керек (мүмкіндігінше үлкен емес ұсыныңыз0,02 мОм).
• Кернеу мен ток жинау сымдарын қосу да маңызды.It қойындылардың бір жағында қосылу жақсы болар еді. Айта кету керек, жинау сымдарын жабдықтың зарядтау сымдарына қосуға болмайды.
• Сондай-ақ зарядтау және разрядтық жабдықтың дәлдігі және жауап беру уақыты ескерілуі керек. Жауап беру уақыты 10 мс аспауы керек. Жауап беру уақыты неғұрлым қысқа болса, нәтиже соғұрлым дәлірек болады.