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。 动态EIS在新能源车电池维护中扮演关键角色,延长电池使用寿命,提升用户体验。西藏动态eis电话
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。中国台湾动态eis设备通过炙云科技的动态EIS设备,用户可以迅速定位问题,加速产品研发和改进。
炙云科技一直以来致力于研发创新的电池检测技术,以满足电池行业不断发展的需求。他们深入研究了电池的电化学特性,并发现采用宽带宽激励信号能够更准确地捕捉电池的阻抗谱。结合频谱无损提取方法,他们成功地提高了EIS测量的速度,相比传统的扫频方式,速度提升了高达79.4%。这一技术的突破为电池行业带来了巨大变革。以前,阻抗谱测量通常需要很长时间,而且难以在大规模生产环境中进行。现在,炙云科技的EIS设备能够在短时间内完成测量,从而加快了电池的生产速度,提高了生产效率。为了满足不同应用场景的需求,炙云科技还自主开发了可扩展通道的EIS测量设备。这款设备设计灵活,可根据需要进行通道的扩展,支持1MHz~0.01Hz的阻抗快速测量。这意味着无论是在大规模生产线上,还是在实验室环境中,都能快速、准确地测量电池的阻抗谱。这种快速阻抗谱测量技术不仅提高了电池生产的效率,还为电池的维护、检测和评估提供了强有力的支持。通过快速测量电池的阻抗谱,可以快速了解电池的状态,判断电池的一致性、健康状况和潜在故障。这为电池的维护、保养和寿命预测提供了重要的参考依据。
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。通过动态EIS测试,可以优化锂电池的设计和生产工艺,提高电池性能和质量。
电化学交流阻抗(EIS)作为非破坏性和非植入性的方法,可以监测电池内阻,双电层电容和扩散等。EIS被称为“无传感器”的技术,因为不需要额外的硬件。EIS另外一个优势是可以避免使用表面温度传感器的温度延迟现象。电池阻抗的频率与电池的内部温度存在固有的相关性,但这个相关性会受到电池的荷电态(SoC)和健康状态(SoH)影响。Srinivasan 和 Schmidt等人已经证实特定频率和电池内部温度的相关性。Srinivasan展示了 LiCoO2 在40 和100 Hz范围内与温度变化高度敏感,并且和 SoC和SoH 相关度很大。动态EIS技术能够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。西藏动态eis电话
随着新能源技术的不断发展,动态EIS的应用前景将更加广阔,其在电池测试技术中的作用将更加重要。西藏动态eis电话
EIS测量的前提条件:
因果性条件:输出的响应信号只是由输入的扰动信号引起的的。也就是说测量信号和扰动信号之间存在对应的因果关系,任何其它干扰信号都必须排除。如果充分注意了电化学系统环境因素(比如温度等)的控制,这个条件比较容易满足。
线性条件:输出的响应信号与输入的扰动信号之间存在线性关系。通常的情况下,电化学系统的电流与电势之间是不符合线性关系的,而是由体系的动力学规律决定的非线性关系。但是,当采用小幅度的正弦波电势信号对系统进行扰动时,作为扰动信号的电势和响应信号的电流之间可近似看作呈线性关系,从而可近似的满足线性条件。通常作为扰动信号的电势正弦波的幅度在5mV左右,一般不超过10mV。
稳定性条件:扰动不会引起系统内部结构发生变化,当扰动停止后,体系能够回复到原先的状态。对于可逆反应来说,稳定性条件比较容易满足,对于不可逆的电极过程,只要电极表面的变化不是很快,当扰动幅度小,作用时间短,扰动停止后,系统也能够恢复到离原先状态不远的状态。可以近似的认为满足稳定性条件。对于非常快速的电极反应,或者是扰动的频率低,作用时间长时,稳定性条件的满足较困难,所以EIS研究快速不可逆反应有一定困难。 西藏动态eis电话