Fondo

Durante a carga e descarga das baterías, a capacidade estará influenciada pola sobretensión causada pola resistencia interna. Como parámetro crítico da batería, vale a pena investigar a resistencia interna para analizar a degradación da batería. A resistencia interna dunha batería contén:

• resistencia interna ohm (R_Ω) –A resistencia de pestanas, electrólitos, separadores e outros compoñentes.
• Resistencia interna de transmisión de carga (R_ct) –A resistencia dos ións que pasan as pestanas e os electrólitos. Isto representa a dificultade da reacción das pestanas. Normalmente podemos aumentar a condutividade para reducir esta resistencia.
• Resistencia de polarización (R_mt) é a resistencia interna causada pola densidade desigual dos ións de litio entrecátodoe ánodo. A resistencia de polarización será maior en situacións como a carga baixatemperaturaou cargo de alta clasificación.

Normalmente medimos o ACIR ou DCIR. ACIR é a resistencia interna medida en corrente alterna de 1k Hz. Esta resistencia interna tamén se coñece como resistencia de ohmios. Oescasezados datos é que non pode mostrar directamente o rendemento dunha batería. DCIR mídese mediante unha corrente constante forzada nun curto espazo de tempo, no que a tensión cambia continuamente. Se a corrente instantánea é I, e o cambio de tensión nese curto prazo éΔＵ, segundo a lei de OhmＲ＝ΔＵ／ＩPodemos conseguir o DCIR. DCIR non se trata só da resistencia interna de ohmios, senón tamén da resistencia á transferencia de carga e á resistencia de polarización.

Análise dos estándares de China e outros países

It'Sempre é unha dificultade na investigación de DCIR dunha batería de ión-litio. Iso's principalmente porque a resistencia interna dunha batería de iones de litio é moi pequena, xeralmente só algúns mΩ. Mentres tanto, como compoñente activo, é difícil medir a resistencia interna directamente. Ademais, a resistencia interna está influenciada polo estado do ambiente, como a temperatura e o estado das cargas. A continuación móstranse os estándares que mencionaron como probar DCIR.

• Estándar internacional:

IEC 61960-3: 2017:Pilas secundarias e baterías que conteñan electrólitos alcalinos ou outros non ácidos. Pilas secundarias de litio e baterías para aplicacións portátiles Parte 3: pilas secundarias de litio prismáticas e cilíndricas e baterías feitas con elas..

IEC 62620:2014:Pilas secundarias e pilas que conteñan electrólitos alcalinos ou outros non ácidos - Pilas e pilas de litio secundarias para uso en aplicacións industriais.

• Xapón:JIS C 8715-1:2018: Pilas e baterías de litio secundarias para uso en aplicacións industriais - Parte 1: Probas e requisitos de rendemento
• China non ten estándares relevantes sobre as probas DCIR.

Variedades

Os métodos de proba son similares entre elesIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014eJIS C 8715-1:2018. As principais distincións son as seguintes:

1. As temperaturas de proba son diferentes. IEC 62620:2014 eJIS C 8715-1:2018regula un 5℃temperatura ambiente superior á IEC 61960-3:2017. A temperatura máis baixa fará que sexa maior a viscosidade do electrólito, o que provocará un menor movemento de ións. Así, a reacción química será máis lenta e a resistencia de ohmios e polarización aumentará, o que provocará unha tendencia de aumento de DCIR.
2. SoC é diferente. O SoC necesario enIEC 62620:2014eJIS C 8715-1:2018é 50％±10％, mentresIEC 61960-3:2017é 100%. O estado do cargo é moi influente para DCIR. Normalmente, o resultado da proba DCIR baixará co aumento do SoC. Isto está relacionado co procedemento de reacción. Nun SoC baixo,resistencia de transferencia de cargaR_ct será maior; eR_ct diminuirá co aumento do SoC, así como DCIR.
3. O período de descarga é diferente. IEC 62620:2014 e JIS C 8715-1:2018 requiren un período de descarga máis longo queIEC 61960-3:2017. O longo período de pulso provocará unha tendencia crecente máis baixa do DCIR e presentará unha desviación da linealidade. A razón é que o aumento do tempo de pulso provocará un maiorR_ct e convertersedominante.
4. As correntes de descarga son diferentes. Non obstante, a corrente de descarga non necesariamente está directamente relacionada co DCIR. A relación está determinada porodeseño.
5. Aínda queJIS C 8715-1:2018refírese aIEC 62620:2014, teñen diferentes definicións sobre baterías de alta clasificación.IEC 62620:2014define que as baterías de alta clasificación poden descargar non menos de 7,0 C de corrente.WhileJIS C 8715-1:2018define que as baterías de alta clasificación son as que se poden descargar con 3,5 C.

Análise das probas

A continuación móstrase o gráfico de funcións voltaxe-tempo da medida de proba DCIR. A curva mostra a resistencia das células, para que poidamos avaliar o rendemento.

• Como se mostra na imaxe, as frechas vermellas representanR_Ω. O valor está relacionado co iR-drop. iR-drop significa o cambio repentino de tensión despois do cambio de corrente. Normalmente, cando unha cela está electrificada, alí'unha caída de tensión. Polo tanto podemos saber que oR_Ω da célula é0,49 mΩ.
• A frecha verde representaR_ct. R_ct eR_mt precisa un pouco de tempo para activalo. Normalmente ocorre despois da caída da tensión en ohmios. O valor deR_ct pódese medir 1 ms despois do cambio actual. O valor é0,046 mΩ. NormalmenteR_ct diminuirá co aumento do SoC.
• A frecha azul representa o cambio deR_mt. A tensión segue diminuíndo debido á dispersión desigual dos ións de litio. O valor deR_mt is 0,19 mΩ 

Conclusión

A proba DCIR pode mostrar o rendemento das baterías. Iso'é tamén un parámetro crítico para a I+D. Non obstante, hai que ter en conta algunhas cuestións para manter a precisión da medición.

• Debe considerarse a forma de conexión entre as baterías e os equipos de carga e descarga. A resistencia de conexión debe ser o máis baixa posible (suxerir que non sexa superior a0,02 mΩ).
• Tamén é importante a conexión dos cables de captación de tensión e corrente.ISería mellor conectarse no mesmo lado das pestanas. Debe notarse que non conecte os cables de recollida aos cables de carga dos equipos.
• Tamén se debe ter en conta a precisión dos equipos de carga e descarga e o tempo de resposta. O tempo de resposta suxírese non superior a 10 ms. Canto menor sexa o tempo de resposta, máis preciso será o resultado.