传统的锂电池检测主要是通过物理方法,如以高性能单片机为重点,采用自动控制理论,对锂电池的充放电进行测试。这种测试方法可有效地防止锂电池过压、过充、过放、过温,同时也可以有效地检测电池的电压状态。但也有其不足的一面,就是检测存在一定的误判率,会造成原材料的损失。
针对锂电池的国家标准,可以利用EIS技术来监测锂电池状态。在用电化学阻抗谱法监测锂电池的过程中,可将其看成一个稳定的线性系统。假设有一角频率为ω的正弦波电流信号X,如果将X输入电池系统中,则会从电池系统中输出一个角频率也为ω的正弦波电流信号Y。
我们可以得出不同角频率下的Y与X的关系,即频率响应的函数值,此值就是电池的电化学阻抗谱。通过电化学阻抗谱曲线,我们可以建立电池系统的等效电路并确定电路中的相关元件,从而得出有关过程的动力学参数或有关体系的物理参数,然后对这些参数数据进行筛选并处理。通过阻抗谱曲线的形状得到电池内部的等效电路。典型的锂离子电池的等效电路如图1所示。Rb是溶液电阻,R电解是电荷传递电阻,C双层是电双层电容。有了等效电路,利用非线性小二乘法拟合的方法处理,就得到了等效电路中的各元件的参数值,进而来对锂离子电池的状态进行监测。 通过动态EIS设备的实时监测,可以预防电池故障的发生,提高车辆的运行效率。中国澳门动态eis售价
SOH是电池健康状态的反映,是电池老化状态的判断指标。电池经过一定次数的充放电循环后,电池的衰退明显加剧,主要表现在放电电压和放电容量的降低,这会对电池的使用性能产生挑战。张文华等探究了磷酸铁锂电池老化状态与电池阻抗的关系,详细分析各阻抗成分随循环次数的变化规律。发现800次以上的循环周期对电荷传递阻抗影响很大,对欧姆阻抗和扩散阻抗的影响微乎其微。他们认为SOH在95%~100%之间,欧姆阻抗、电荷转移阻抗和扩散阻抗基本保持稳定,电池处于充放电稳定状态。SOH降低到90%以下,电荷转移阻抗和扩散阻抗明显增大,电解液与电极的界面结构逐渐发生破坏,阻抗谱中低频区域出现了一段新的圆弧,究其原因可能是电池负极材料受到破坏,嵌锂反应变慢。他们的研究显示出交流阻抗与电池劣化程度的相关性,可以用来筛选出老化的电池,有利于锂离子电池的梯次利用。基于电化学阻抗谱,张彩萍等对电池老化特征进行了分析,提出了梯次利用锂离子电池从而延长寿命的方式。将新旧电池的阻抗谱曲线进行对比,发现使用后的电池性能衰退主要是电化学极化阻抗和浓差极化阻抗增大引起的,并且提出了控制充放电倍率来控制极化程度的方法。中国台湾动态eis均价炙云科技的EIS设备适用于不同的测试场景和应用需求,便携式设计使得测试过程更加方便灵活,提高测试效率。
锂电池EIS阻抗谱快速检测设备的使用场景非常广,主要包括以下几个方面:电池生产过程:在电池生产过程中,EIS阻抗谱快速检测设备可以用于检测电池内部结构、电化学反应和电荷传递过程,以确保生产出的电池性能稳定、质量可靠。新能源车售后维保:对于已经投入使用的新能源车,EIS阻抗谱快速检测设备可以用于检测电池的健康状态、预测电池寿命和诊断电池故障,帮助车主及时发现潜在问题并进行维修保养,提高车辆的安全性和可靠性。二手新能源车评估交易:在二手新能源车市场中,EIS阻抗谱快速检测设备可以用于评估电池的性能和状态,为车辆价格的合理评估提供科学依据,保障买卖双方的利益。储能领域:EIS阻抗谱快速检测设备在储能领域中也有广泛应用,例如用于评估储能电池的性能、预测储能电池的寿命等,为储能系统的优化和管理提供重要支持。电池梯次利用:对于已经退役的电池,EIS阻抗谱快速检测设备可以用于评估电池的再利用价值,指导电池的梯次利用和回收处理。
锂电池EIS阻抗谱快速检测设备具有以下优势:快速无损检测:EIS阻抗谱是一种无损的检测方法,不会对电池造成任何损伤或破坏。通过测量电池的阻抗谱,可以了解电池内部的电化学性质和结构,从而评估电池的健康状态和性能。高精度测量:EIS阻抗谱测试可以获得高精度的阻抗数据,能够准确地反映电池内部的电化学反应和电荷传递过程。这有助于评估电池的性能、预测电池寿命、诊断电池故障等。适用范围广:EIS阻抗谱可以用于各种类型的锂电池,包括锂离子电池、锂聚合物电池等。这使得EIS阻抗谱成为一种通用的电池性能评估方法。可预测电池寿命:通过EIS阻抗谱的测量和分析,可以预测电池的寿命和性能衰减。这有助于提前发现电池性能下降的趋势,为电池的维护和更换提供依据。有助于优化电池设计:EIS阻抗谱的测量和分析可以帮助研究人员和工程师更好地了解电池内部的电化学性质和结构,从而优化电池的设计和制造工艺。指导电池管理:EIS阻抗谱的测量和分析可以为电池管理系统的设计和开发提供指导。通过了解电池的性能和状态,可以设计更加智能、高效的电池管理系统,实现对电池的实时监测、控制和管理。动态EIS技术帮助维护人员快速检测电池故障。
EIS(电化学交流阻抗谱)广泛应用于电化学领域的研究,是一种被研究人员认为是表征电化学反应机制和优化电池材料的关键技术。在电化学中,有两种常见的电流技术,直流(DirectCurrent,DC)和交流(AlternativeCurrent,AC)。对于直流来说,常见的电压电流控制法,恒电流充放电属于这类应用,在电化学体系中,响应信号通常是时间的作用,而EIS技术,由于采用了常规的正弦波形信号,被认为是采用的是AC交流技术。AC技术如下图所示,系统的响应电流或电压信号是频率的函数关系,通常频率的范围可以跨度好几个量级,下图的每一帧都是不同频率的输入和输出信号,但是幅度值是不变的,对于系统的要求是必须是线常性的稳定系统。自主研发的动态EIS设备支持1MHz~0.01Hz的阻抗快速测量。中国台湾动态eis均价
利用动态EIS检测设备,可以实时监测锂电池的健康状态,保障电池安全使用。中国澳门动态eis售价
动态EIS在电池测试技术中具有许多优点。无损测试:动态EIS是一种无损的测试方法,可以在不破坏电池的情况下获取电池的状态和性能信息。这有助于延长电池的使用寿命,减少测试成本和风险。原位测量:动态EIS可以在电池工作的实际环境中进行测量,获取电池在实际工作条件下的电化学信息。这使得测试结果更接近实际情况,有助于更准确地评估电池的性能和状态。宽频测量:动态EIS可以在很宽的频率范围内进行测量,从低频到高频都能获取电池的阻抗谱图。这有助于了解电池在不同频率下的电化学行为和变化规律,获取更多电化学信息。信息丰富:动态EIS可以获取电池内部的电极动力学过程、电荷转移反应、界面演变和质量扩散等信息。这些信息有助于深入理解电池的电化学反应机制和性能变化规律,为电池的优化设计和改进提供指导。实时监测:动态EIS可以实时监测电池的状态和性能变化,及时发现异常情况并采取相应措施。这对于电池的安全性能和可靠性评估具有重要意义。中国澳门动态eis售价