Arka plan

Pillerin şarjı ve deşarjı sırasında kapasite, iç direncin neden olduğu aşırı gerilimden etkilenecektir. Pilin kritik bir parametresi olan iç direnç, pil bozulmasını analiz etmek için araştırmaya değerdir. Bir pilin iç direnci şunları içerir:

• Ohm iç direnci (R_Ω) –Tırnaklardan, elektrolitten, ayırıcıdan ve diğer bileşenlerden kaynaklanan direnç.
• İletim iç direncini şarj eder (R_ct) –İyonların sekmelerden ve elektrolitten geçme direnci. Bu sekme reaksiyonunun zorluğunu temsil eder. Normalde bu direnci azaltmak için iletkenliği artırabiliriz.
• Polarizasyon Direnci (R_mt), lityum iyonlarının yoğunluğunun eşit olmamasından kaynaklanan iç dirençtir.katotve anot. Düşük şarjda şarj etme gibi durumlarda Polarizasyon Direnci daha yüksek olacaktır.sıcaklıkveya yüksek nominal ücret.

Normalde ACIR veya DCIR'yi ölçeriz. ACIR, 1k Hz AC akımında ölçülen iç dirençtir. Bu iç dirence Ohm direnci de denir.kıtlıkVerilerin en önemli özelliği pilin performansını doğrudan gösterememesidir. DCIR, voltajın sürekli değiştiği kısa sürede zorlanmış sabit bir akımla ölçülür. Anlık akım I ise ve bu kısa dönemdeki voltaj değişimiΔＵOhm kanununa göreＲ＝ΔＵ／ＩDCIR'ı alabiliriz. DCIR sadece Ohm iç direnci ile ilgili değildir, aynı zamanda yük aktarım direnci ve polarizasyon direnci ile de ilgilidir.

Çin ve diğer ülkelerin standartlarının analizi

It'Lityum iyon pilin DCIR'sini araştırmak her zaman bir zorluktur. BT'Bunun temel nedeni lityum iyon pilin iç direncinin çok küçük olmasıdır, genellikle sadece birkaç mΩ. Bu arada aktif bir bileşen olarak iç direnci doğrudan ölçmek zordur. Ayrıca iç direnç, sıcaklık ve şarj durumu gibi ortamın durumundan etkilenir. Aşağıda DCIR'ın nasıl test edileceğinden bahseden standartlar bulunmaktadır.

• Uluslararası standart:

IEC 61960-3: 2017:Alkalin veya diğer asit olmayan elektrolitler içeren ikincil hücreler ve piller - Taşınabilir uygulamalar için ikincil lityum hücreler ve piller - Bölüm 3: Prizmatik ve silindirik lityum ikincil hücreler ve bunlardan yapılmış piller.

IEC 62620:2014:Alkali veya diğer asit olmayan elektrolitleri içeren ikincil hücreler ve piller - Endüstriyel uygulamalarda kullanıma yönelik ikincil lityum hücreler ve piller.

• Japonya:JIS C8715-1:2018: Endüstriyel uygulamalarda kullanıma yönelik ikincil lityum hücreler ve piller - Bölüm 1: Testler ve performans gereksinimleri
• Çin'in DCIR testiyle ilgili bir standardı yoktur.

Çeşitler

Test yöntemleri arasında benzerIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014VeJIS C8715-1:2018. Başlıca ayrımlar şu şekildedir:

1. Test sıcaklıkları farklıdır. IEC 62620:2014 veJIS C8715-1:20185'i düzenler°CIEC 61960-3:2017'den daha yüksek ortam sıcaklığı. Daha düşük sıcaklık, elektrolitin daha yüksek viskozitesini oluşturacak ve bu da iyonların daha az hareket etmesine neden olacaktır. Böylece kimyasal reaksiyon yavaşlayacak ve Ohm direnci ve polarizasyon direnci artacak, bu da DCIR artış eğilimine neden olacaktır.
2. SoC farklıdır. Gerekli SoCIEC 62620:2014VeJIS C8715-1:201850 yaşında％±10％, sırasındaIEC 61960-3:2017%100'dür. Şarj durumu DCIR için çok etkilidir. Normalde DCIR test sonucu SoC'nin artmasıyla birlikte düşecektir. Bu reaksiyon prosedürüyle ilgilidir. Düşük SoC'de，yük aktarım direnciR_ct daha yüksek olacak; VeR_ct DCIR gibi SoC'nin artmasıyla azalacaktır.
3. Boşaltma süresi farklıdır. IEC 62620:2014 ve JIS C 8715-1:2018, olduğundan daha uzun bir deşarj süresi gerektirirIEC 61960-3:2017. Uzun darbe periyodu DCIR'de daha düşük bir artış eğilimine neden olacak ve doğrusallıktan bir sapma ortaya çıkaracaktır. Bunun nedeni, darbe süresinin artmasının daha yüksek bir değere neden olmasıdır.R_ct ve olmakbaskın.
4. Deşarj akımları farklıdır. Ancak deşarj akımının mutlaka doğrudan DCIR ile ilgili olması gerekmez. İlişki şu şekilde belirlenir:thetasarım.
5. Yine deJIS C8715-1:2018kastediyorIEC 62620:2014Yüksek dereceli akülerle ilgili farklı tanımlara sahiptirler.IEC 62620:2014yüksek dereceli pillerin 7,0C'den az akım boşaltamayacağını tanımlar.WhileJIS C8715-1:2018yüksek dereceli pilleri 3,5C ile deşarj olabilen pilleri tanımlar.

Test Analizi

Aşağıda DCIR test ölçümünün voltaj-zaman fonksiyon tablosu bulunmaktadır. Eğri hücrelerin direncini gösterir, böylece performansı değerlendirebiliriz.

• Resimde görüldüğü gibi kırmızı oklar temsil etmektedirR_Ω. Değer iR düşüşüyle ​​ilgilidir. iR-drop, akım değişiminden sonra voltajın ani değişimi anlamına gelir. Normalde bir hücreye elektrik verildiğinde,'voltaj düşüşü. Bu nedenle şunu bilebiliriz:R_Ω hücrenin0,49 mΩ.
• Yeşil ok temsil ederR_ct. R_ct VeR_mt Etkinleştirmek için biraz zamana ihtiyacınız var. Normalde Ohm Geriliminin düşmesinden sonra olur. DeğeriR_ct akım değişiminden 1ms sonra ölçülebilir. Değer:0,046mΩ. NormaldeR_ct SoC'nin artmasıyla azalacaktır.
• Mavi ok değişimi temsil ederR_mt. Lityum iyonun dengesiz yayılması nedeniyle voltaj düşmeye devam ediyor. DeğeriR_mt is 0,19 mΩ 

Çözüm

DCIR testi pillerin performansını gösterebilir. BT'Ar-Ge için de kritik bir parametredir. Ancak ölçüm doğruluğunu korumak için dikkat edilmesi gereken bazı hususlar vardır.

• Aküler ile şarj ve deşarj ekipmanı arasındaki bağlantı şekline dikkat edilmelidir. Bağlantı direnci mümkün olduğu kadar düşük olmalıdır (en büyük olmaması önerilir)0,02 mΩ).
• Gerilim ve akım toplama kablolarının bağlantısı da önemlidir.ISekmelerin aynı tarafına bağlanmak daha iyi olur. Toplama kablolarını ekipmanın şarj kablolarına bağlamamaya dikkat edilmelidir.
• Şarj ve deşarj ekipmanının doğruluğu ve tepki süresi de dikkate alınmalıdır. Yanıt süresinin 10 ms'den uzun olmaması önerilir. Tepki süresi ne kadar kısa olursa sonuç o kadar doğru olur.