Bakgrunnur

Við hleðslu og afhleðslu rafgeyma verður afkastagetan undir áhrifum af ofspennu sem stafar af innri viðnámi. Sem mikilvæg færibreyta rafhlöðunnar er innra viðnám þess virði að rannsaka til að greina niðurbrot rafhlöðunnar. Innra viðnám rafhlöðu inniheldur:

• Ohm innri viðnám (R_Ω) –Viðnám frá flipa, raflausn, skilju og öðrum hlutum.
• Hleður innri viðnám sendingar (R_ct) –Viðnám jóna sem fara í gegnum flipa og raflausn. Þetta táknar erfiðleika viðbrögð við flipa. Venjulega getum við aukið leiðni til að draga úr þessari viðnám.
• Skautun viðnám (R_mt) er innra viðnám sem stafar af þéttleika ójafnri litíumjóna á millibakskautog rafskaut. Skautunarviðnám verður hærra í aðstæðum eins og hleðslu við lága hleðsluhitastigeða hátt gjald.

Venjulega mælum við ACIR eða DCIR. ACIR er innri viðnám mæld í 1k Hz AC straumi. Þessi innri viðnám er einnig þekkt sem Ohm viðnám. Theskorturaf gögnunum er að það getur ekki beint sýnt frammistöðu rafhlöðu. DCIR er mældur með þvinguðum stöðugum straumi á stuttum tíma, þar sem spennan breytist stöðugt. Ef augnabliksstraumurinn er I, og spennubreytingin á þeim skammtíma er þaðΔＵ, samkvæmt Ohm lögumＲ＝ΔＵ／ＩVið getum fengið DCIR. DCIR snýst ekki aðeins um innri viðnám Ohm, heldur einnig hleðsluflutningsviðnám og skautunarviðnám.

Greining á stöðlum Kína og annarra landa

It'Það er alltaf erfitt við rannsóknir á DCIR á litíumjónarafhlöðu. Það's aðallega vegna þess að innra viðnám litíumjónarafhlöðu er mjög lítið, venjulega aðeins nokkrar mΩ. Á meðan sem virkur hluti er erfitt að mæla innri viðnám beint. Að auki er innra viðnám undir áhrifum af stöðu umhverfisins, eins og hitastigi og hleðslustöðu. Hér að neðan eru staðlar sem hafa nefnt um hvernig á að prófa DCIR.

• Alþjóðlegur staðall:

IEC 61960-3: 2017:Aukafrumur og rafhlöður sem innihalda basísk eða önnur ósýr raflausn – Auka litíumfrumur og rafhlöður fyrir færanlega notkun – Hluti 3: Prismatískar og sívalar litíum aukafrumur og rafhlöður úr þeim.

IEC 62620:2014:Auka frumur og rafhlöður sem innihalda basísk eða önnur ósýr raflausn – Auka litíum frumur og rafhlöður til notkunar í iðnaði.

• Japan:JIS C 8715-1:2018: Auka litíum frumur og rafhlöður til notkunar í iðnaði - Hluti 1: Prófanir og kröfur um frammistöðu
• Kína hefur ekki viðeigandi staðal um DCIR próf.

Afbrigði

Prófunaraðferðirnar eru svipaðar meðalIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014ogJIS C 8715-1:2018. Helstu aðgreiningar eru sem hér segir:

1. Hitastig prófunar er mismunandi. IEC 62620:2014 ogJIS C 8715-1:2018stjórnar a 5℃hærra umhverfishitastig en IEC 61960-3:2017. Lægra hitastig mun gera það meiri seigju raflausnar, sem mun valda minni hreyfingu jóna. Þannig mun efnahvarfið hægjast og Ohm viðnám og skautun viðnám verða stærri, sem mun valda þróun DCIR hækkunar.
2. SoC er öðruvísi. SoC sem krafist er íIEC 62620:2014ogJIS C 8715-1:2018er 50％±10％, á meðanIEC 61960-3:2017er 100%. Staða hleðslu er mjög áhrifamikil fyrir DCIR. Venjulega mun DCIR prófunarniðurstaða verða lægri með aukningu á SoC. Þetta tengist viðbragðsaðferðinni. Í lágu SoC，hleðsluflutningsviðnámiðR_ct verður hærra; ogR_ct mun minnka með aukningu á SoC, svo sem DCIR.
3. Losunartímabilið er öðruvísi. IEC 62620:2014 og JIS C 8715-1:2018 krefst lengri losunartíma enIEC 61960-3:2017. Langt púlstímabil mun valda minni vaxandi þróun DCIR og sýna frávik frá línuleika. Ástæðan er sú að hækkun púlstíma mun valda hærriR_ct og verðaríkjandi.
4. Losunarstraumar eru mismunandi. Hins vegar tengist losunarstraumurinn ekki endilega beint DCIR. Sambandið ræðst afthehönnun.
5. ÞóJIS C 8715-1:2018vísar tilIEC 62620:2014, þeir hafa mismunandi skilgreiningar á háum rafhlöðum.IEC 62620:2014skilgreinir að rafhlöður með háa einkunn geta losað ekki minna en 7,0C af straumi.WhílJIS C 8715-1:2018skilgreinir há einkunna rafhlöður eru þær sem geta losnað við 3,5C.

Greining á prófun

Hér að neðan er spennu-tíma virka töflu DCIR prófunarmælingar. Ferillinn sýnir viðnám frumna, þannig að við getum metið árangur.

• Eins og sést á myndinni tákna rauðu örvarnarR_Ω. Gildið er tengt iR-drop. iR-fall þýðir skyndilega breytingu á spennu eftir núverandi breytingu. Venjulega þegar fruma er rafvædd, þar'sa spennufall. Þess vegna getum við vitað aðR_Ω frumunnar er0,49mΩ.
• Græna örin táknarR_ct. R_ct ogR_mt þarf smá tíma til að virkja. Venjulega gerist það eftir fall á Ohm spennu. VerðmætiR_ct hægt að mæla 1ms eftir núverandi breytingu. Gildið er0,046mΩ. VenjulegaR_ct mun lækka með hækkun SoC.
• Bláa örin táknar breytingu áR_mt. Spennan heldur áfram að lækka vegna litíumjóna ójafnrar dreifingar. VerðmætiR_mt is 0,19mΩ 

Niðurstaða

DCIR próf getur sýnt frammistöðu rafhlaðna. Það's einnig mikilvæg breytu fyrir R&D. Hins vegar eru nokkur atriði sem þarf að huga að til að halda nákvæmni mælinga.

• Íhuga ætti leiðina til að tengja rafhlöður og hleðslu- og afhleðslubúnað. Tengiviðnám ætti að vera eins lágt og mögulegt er (legg til að ekki sé meira en0,02mΩ).
• Tenging spennu- og straumsöfnunarvíra er einnig mikilvæg.IÞað væri betra að tengja í sömu hlið flipa. Taka skal eftir því að ekki tengja safnvíra við hleðsluvíra búnaðar.
• Einnig ætti að taka tillit til nákvæmni hleðslu- og losunarbúnaðar og viðbragðstíma. Mælt er með að svartíminn sé ekki lengri en 10 ms. Því styttri sem viðbragðstími er, því nákvæmari er niðurstaðan.