AC-Impedanz ist unsere üblichen Verfahren zur Herstellung einer Lithium-Ionen-Batterie zu erfassen, das Grundprinzip ist, verschiedene Arten von internem Lithium-Ionen-Batterieimpedanz unterschiedlicher Geschwindigkeit der Reaktionszeit, Rückkopplung (Stromsignal durch Anlegen Sinuswellensignale unterschiedlicher Frequenzen oder zu verwenden, erhielt gemäß Spannungssignal), wodurch verschiedene Arten von Impedanzen, beispielsweise in einer Hochfrequenzstufe der Reaktion hauptsächlich elektronischer Kontaktwiderstand in Lithium-Ionen-Batterien und Li + Diffusionswiderstand in den Elektrolyten, die Hauptstufe der Reaktionszwischen Elektrode / Elektrolyt-Grenzfläche Ladungs unterscheiden Austauschimpedanz, die Hauptreaktion in der niederfrequenten Phase ist der Diffusionswiderstand von Li + im aktiven Material und SEI-Film.
Selbstentladungstests mit Lithium-Ionen-Batterien stellen für Lithium-Ionen-Batterien eine sehr wichtige Aufgabe dar. Sie stehen in direktem Zusammenhang mit der Zuverlässigkeit von Akkupacks: Im Allgemeinen lagern Batteriehersteller Lithium-Ionen-Batterien 7-28 Tage lang bei Raumtemperatur oder hoher Temperatur. gescreent durch den Spannungsabfall und Kapazitätsrückgang von verschiedenen Möglichkeiten, Erfassen, dass der Batterieselbstentladung, das auch die Selbstentladung ein Engpaß Lithium-Ionen-Batterie Herstellungsverfahren werden macht. Pierrot S. Attidekou Newcastle University, UK (der erste Autor, Kommunikation Autor) mittels AC-Impedanz, die Lithium-Ionen-Batterie Selbstentladung Screening Zeit von Wochen auf innerhalb 10min, durch die Fortsetzung der Screening zur Optimierung wird sich voraussichtlich fortsetzen, die Zeit zu verkürzen, bis 1min.
Pierrot S.Attidekou verwendet zwei bekannte militärische und Raum von der Lithium-Ionen-Batterie ist 40Ah Hersteller SAFT zylindrische Batterien als Forschungsobjekt (Zelleninformationstabelle weiter unten), wobei eine Zelle eine normale Zelle (Selbstentladungsrate betrug 2.108 mV / Tag, Batterie 2), eine weitere Selbstentladung ist groß (Selbstentladungsrate 3,940 mV / Tag, Batterie 1), sie wurden in 0% SoC-Zustand (C / 10 Entladung auf 3,2 V), verschiedenen Temperaturen ( Wechselstrom-Impedanzspektrum bei 15, 20, 25, 30 ° C).
Zwei Batterien EIS-Spektren bei verschiedenen Temperaturen, wie unten gezeigt, kann aus Fig EIS zwei Zellenmuster ersichtlich ist, ist hauptsächlich aus zwei Bögen, einen ersten Bogen in dem Frequenzband klein sein konfiguriert ist, die zweite eine große Niederfrequenz-Lichtbogenkonfiguration, mit Temperaturprofil des Radius des Bogens zu erhöhen wird verringert, und die gesamte Kurve nach links (kleineren Impedanz) verschieben, zeigt nicht nur, dass der Ladungsaustausch mit dem Anstieg der Innentemperatur der Batterie Die Impedanz ist signifikant reduziert, und der Diffusionswiderstand von Li + im Elektrolyten zeigt ebenfalls einen signifikanten Abwärtstrend.
Die Merkmale der oben EIS Karte pierrots. Attidekou als Ersatzschaltung ausgelegt, wobei L1 die Induktivität, ohmscher Widerstand Rl Position, hinter den beiden parallelen Widerstände in der Figur stellt zwei Halbkreisen, in denen CPE ist eine konstante Phasenwinkelkomponenten, hauptsächlich einige kapazitiven Elektrodengrenzflächeneigenschaften der Reaktion, Rp, Rp und a, c sind die Impedanz des negativen und positiven Ladungsaustausches, Wa und Wc Li + in der positiven Elektrode und die negative Elektrodenimpedanz Festphasendiffusion.
alle der Anpassungsfehler Ergebnisse des EI zwei Zellmuster auf der Ersatzschaltung in Fig Fitting in der folgenden Tabelle gezeigt wird, zwischen 0,6-2,4%, wobei die Tabelle eine schnelle Selbstentladung der Batterie ist, die folgende Tabelle B langsame Selbstentladung der Batterie ist, wobei die Tabelle R1 den Innenwiderstand in Ohm Lithium-Ionen-Batterie, beispielsweise repräsentiert, der Stromabnehmer der Kontaktwiderstand zwischen dem Elektrolyten, der Separator und dem Aktivmaterialteilchen kann aus der Tabelle gesehen wird mit die Temperatur der Abwärtstrend R1, vor allem, weil wenn die Temperatur ansteigt, Li + Diffusionsimpedanz im Elektrolyten erhöht wird verringert. die folgende Abbildung zeigt die Beziehung zwischen den Kurven R1 und der Temperatur T kann die aus Fig. Eine normale selbstentladene Batterie hat eine lineare Beziehung zwischen log (1 / R1) und 1000 / T, während eine selbstentladene Batterie eine nichtlineare Charakteristik aufweist, die anzeigt, dass sie sich in einer selbstentladenen Batterie befindet. Es gibt einige Mängel.
EIS Arbeitsprinzip unterschiedliche Impedanzen verwenden, mit unterschiedlichen Zeitkonstanten (in der folgenden Formel gezeigt), zeigt das Bild zwei Batterie positive (Dreiecke) und negative (quadratisch) mit einer Zeitkonstante der Temperaturänderung der Tendenz für zwei zu sehen sind nur eine Zeitkonstante entstanden deutlich größer als der negative Trend positive Zellen, aber mit der Zunahme der Batterietemperatur werden die Zeitkonstante in der positiven und der negativen Elektrode reduziert wird, für eine schnelle Selbstentladung der Batterie 1, wenn die Batterietemperatur 25 ° erreicht.] C später, aber weniger als die Zeitkonstante der positiven Elektrode eine negative Elektrode für eine langsame Selbstentladung der Batterie 2 ist, werden nur die Temperatur der Zeitkonstante der positiven Elektrode erreicht werden kleiner sein als 30 deg.] C-Zeitkonstante der negativen Elektrode, kann sie aus dieser Selbstentladung gesehen werden Es gibt einige Probleme mit der schnelleren Batterie 1.
Logarithmische Kurve zwischen den beiden zeigt unter positiven und negativen Batterieladungsaustauschbatterietemperatur Widerstand Rp, Pierrot S. Attidekou Fig EIS Impedanz, die die erste negative Elektrode, die hauptsächlich halbkreisförmige negative Elektrode und die Impedanz der SEI-Film Ladungsaustausch Impedanzkonfiguration, EIS und für die zweiten halb~~POS=TRUNC Fig hauptsächlich durch Ladungsaustausch positive Elektrodenimpedanz Konfiguration kann die Anzahl des Ladungsaustausches auf dem Temperaturprofil erzeugt Impedanz (wie unten gezeigt), von der Fig. bei niedrigeren Temperaturen zu sehen ist, ist die negative Elektrode der Impedanzwert der positiven Elektrode wesentlich höher als, aber wenn sich die Temperatur um das Auftreten dieses Phänomens erhöht wird für eine schnelle Selbstentladung der Batterie 1, in 25 umgekehrt ℃ auf der negative Impedanz unter der Impedanz der positiven Elektrode, die Batterieselbstentladung langsamer bei 30 ℃ negativer Elektrode 2 war niedriger als die Impedanz der positiven Elektrodenimpedanz, der als Lithium-Ionen-Batterien Selbstentladung schnelle Basis unterscheiden.
unter Pierrot S. Attidekou die Daten des Li + Diffusionskoeffizienten von AC Impedanzdaten zeigt, erhalten, können Li + Diffusionskoeffizient ist ersichtlich, dass zwei Batterien mit zunehmender Temperatur steigt, aber die Batterie noch zwei offensichtlich sehen Gap, dies kann auch als Grundlage für die Beurteilung verschiedener Batterien mit Selbstentladungsrate verwendet werden.
AC-Impedanz eine leistungsfähiges Werkzeug internen Lithium-Ionen-Batterie Reaktionen und chemische Veränderung, Pierrot S. Attidekou Arbeiten zeigten, dass die Selbstentladung der Lithium-Ionen-Batterie mit unterschiedlicher Temperatur offensichtlich, Trends in dem ohmschen Widerstand, Ladungsaustauschschnittstelle Impedanz und Kapazität Der Unterschied kann zum Screening von Lithium-Ionen-Batterien mit unterschiedlichen Selbstentladungsraten genutzt werden, wodurch das Selbstentladungsscreening von Lithium-Ionen-Batterien beschleunigt und die Produktionseffizienz verbessert wird.
