impedenza AC è il nostro metodo abituale per rivelare una batteria agli ioni di litio, il principio di base è quella di utilizzare diversi tipi di impedenza della batteria agli ioni di litio interna diversa velocità del tempo di risposta, il feedback (segnale di corrente da applicare segnali sinusoidali di frequenze diverse o ottenuto secondo segnale di tensione) distinguendo così diversi tipi di impedenze, per esempio, in uno stadio ad alta frequenza della reazione principalmente elettronico resistenza di contatto in batterie agli ioni di litio e impedenza diffusione Li + nell'elettrolita, la fase principale della reazione carica interfaccia intermedia elettrodo / elettrolita impedenza scambio, reazione bassa fase è principalmente Li + impedenza diffusione materiale attivo e pellicola SEI.
batterie agli ioni di filtro auto-scarica è un compito molto importante per batterie agli ioni di litio è direttamente correlata alla affidabilità della batteria al gruppo, in termini di produzione di batterie sarà tipicamente litio batterie agli ioni di 7-28 giorni di conservazione a temperatura ambiente o temperatura elevata, schermato rilevando la caduta di tensione e declino capacità di modi diversi che il tasso di autoscarica della batteria, il che rende anche l'autoscarica diventa un processo produttivo batteria agli ioni di litio strozzatura. Pierrot S. Attidekou Newcastle University, UK (il primo autore, comunicazione autore) per mezzo di impedenza CA, la batteria agli ioni di litio di auto-scarica tempo di screening da settimane a 10 minuti all'interno di, continuando ad ottimizzare lo screening è destinato a continuare per abbreviare il tempo di 1min.
Pierrot S.Attidekou utilizza due noti militare e spaziale dalla batteria agli ioni di litio è quelle 40Ah batterie SAFT cilindrica come oggetto di ricerca (tabella di informazioni cellule di seguito), in cui una cellula è una cellula normale (tasso di autoscarica era 2.108 mV / giorno, batteria 2), inoltre un grande autoscarica (tasso di autoscarica 3.940mV / giorno, batteria 1), sono stati testati per la loro scaricata a 3.2V allo 0% stato SOC (C / 10), a diverse temperature ( Spettro di impedenza CA a 15, 20, 25, 30 ° C).
Due batterie EIS spettri a diverse temperature, come mostrato di seguito, può essere visto dalla figura EIS schema a due celle è composto prevalentemente da due archi, un primo arco configurato per essere piccolo nella banda di frequenza, il secondo una configurazione grande arco basso frequenza, con l'aumentare profilo di temperatura del raggio dell'arco è ridotta, e l'intera curva a (minore impedenza) vai a sinistra, mostra non solo che lo scambio di carica con l'aumento della temperatura interna della batteria L'impedenza è significativamente ridotta e anche la resistenza alla diffusione di Li + nell'elettrolita mostra una significativa tendenza al ribasso.
Le caratteristiche delle suddette EIS mappa Pierrots. Attidekou intese come circuito equivalente, in cui L1 è l'induttanza, resistenza ohmica posizione Rl, dietro i due resistori in parallelo nella figura rappresentano due semicerchi, dove CPE è una costante componenti angolo di fase, principalmente alcune caratteristiche di interfaccia elettrodo capacitivi della reazione, Rp, un e Rp, c è l'impedenza dello scambio carica negativa e positiva, Wa e Wc Li + nel elettrodo positivo e l'elettrodo negativo è impedenza diffusione fase solida.
Risultati delle Pattern cellulare EIS due sul circuito equivalente mostrato in figura raccordo indicati nella seguente tabella, tutte dell'errore raccordo tra 0.6-2.4%, in cui la tabella è una rapida auto-scarica della batteria, la seguente tabella b è più lento auto-scarica della batteria, la tabella R1 rappresenta l'impedenza interna in batteria agli ioni ohm litio, per esempio, la resistenza di contatto tra l'elettrolita, il collettore di corrente, il separatore e le particelle di materiale attivo, si può vedere dalla tabella con aumentare la temperatura della tendenza al ribasso R1, soprattutto perché all'aumentare della temperatura, impedenza diffusione Li + nell'elettrolita viene ridotta. la figura seguente mostra la relazione tra le curve R1 e la temperatura T, la si può vedere dalla fig. normale lenta autoscarica del rotolo batteria (1 / R1) tra 1000 / T e presenta una relazione lineare, mentre l'auto-scarica della batteria mostrato una caratteristica più veloce non lineari, che indica veloce in auto-scarica della batteria Ci sono alcuni difetti.
principio di funzionamento EIS è quello di utilizzare diversi impedenze aventi differenti costanti di tempo (mostrato nella seguente formula), l'immagine mostra due positivo della batteria (triangoli) e negativo (quadrato) con una costante di tempo del cambiamento di tendenza della temperatura può essere visto per due cellule positive emerse costante significativamente maggiore rispetto all'andamento negativo solo una volta, ma con l'aumento della temperatura della batteria, la costante di tempo negli elettrodi positivi e negativi sono ridotti, per una rapida autoscarica della batteria 1, quando la temperatura della batteria ha raggiunto 25 °.] C successivamente, ma inferiore alla costante di tempo del elettrodo positivo è un elettrodo negativo, per lenta autoscarica della batteria 2, solo la temperatura raggiunge la costante di tempo dell'elettrodo positivo sarà minore di 30 °.] costante C di tempo dell'elettrodo negativo, si può vedere da questa autoscarica 1 batteria rapida ha qualche problema.
curva logaritmica tra i due sotto mostra carica batteria di scambio resistenza Rp temperatura positiva e negativa, Pierrot S. Attidekou figura EIS impedenza che il primo elettrodo negativo essenzialmente semicircolare elettrodo negativo e l'impedenza del film SEI caricare configurazione scambio impedenza, EIS e per la seconda semi figura principalmente dalla configurazione degli elettrodi impedenza positivo scambio di carica, il numero dello scambio carica sul profilo di temperatura prodotta impedenza (come mostrato di seguito), dalla fig. può essere visto a temperature più basse, l'elettrodo negativo è significativamente superiore al valore di impedenza dell'elettrodo positivo, ma la temperatura aumenta il verificarsi di questo fenomeno è invertito per una rapida autoscarica della batteria 1, in 25 ℃ sulla impedenza negativa sotto l'impedenza dell'elettrodo positivo, la batteria autoscarica più lento a 30 ℃ elettrodo negativo 2 era inferiore dell'impedenza dell'impedenza dell'elettrodo positivo, che può essere distinto come batterie al litio autoscarica base rapida.
Pierrot S. Attidekou mostra i dati del coefficiente di diffusione Li + dei dati di impedenza AC ottenuti, coefficiente di diffusione Li + può notare che due batterie aumentano con l'aumentare della temperatura, ma la batteria ancora vedere due ovvio gap, che può essere utilizzato come base per determinare i diversi tassi di auto-scarica della batteria.
L'impedenza AC è un potente strumento per studiare la reazione interna e le variazioni chimiche delle batterie agli ioni di litio.Il lavoro di Pierrot S. Attidekou mostra che l'autoscarica di diverse batterie agli ioni di litio presenta un'impedenza ohmica, un'impedenza di scambio e una capacità di interfaccia con la temperatura. La differenza può essere utilizzata per schermare le batterie agli ioni di litio con diverse velocità di autoscarica, accelerando così lo screening di autoscaricamento delle batterie agli ioni di litio e migliorando l'efficienza produttiva.
