impedancia de CA está nuestro método usual para la detección de una batería de iones de litio, el principio básico es el uso de diferentes tipos de batería de iones de litio impedancia interna diferente velocidad de tiempo de respuesta, de realimentación (señal de corriente mediante la aplicación de señales de ondas senoidales de diferentes frecuencias o obtenido de acuerdo con señal de voltaje) para distinguir de esta manera diferentes tipos de impedancias, por ejemplo, en una etapa de alta frecuencia de la reacción principalmente resistencia de contacto electrónico en las baterías de iones de litio y la impedancia de difusión Li + en el electrolito, la etapa principal de la reacción intermedia electrodo / electrolito cargo interfaz impedancia de cambio, la reacción de la etapa baja es principalmente Li + impedancia difusión material activo y la película de SEI.
Las baterías de iones de litio filtro auto-descarga es una tarea muy importante para las baterías de iones de litio está directamente relacionada con la fiabilidad de la batería al grupo, en términos de los fabricantes de baterías se baterías de iones de 7-28 días de almacenamiento típicamente de litio a temperatura ambiente o temperatura elevada, seleccionados mediante la detección de la caída de tensión y la disminución de la capacidad de diferentes maneras en que la tasa de auto-descarga de la batería, lo que también hace que el auto-descarga se convierta en un proceso de producción de baterías de iones de litio cuello de botella. Pierrot S. Attidekou Universidad de Newcastle, Reino Unido (el primer autor, la comunicación se espera autor) por medio de impedancia de AC, la auto-descarga tiempo de detección de la batería de iones de litio de semanas a dentro de 10 minutos de, al continuar para optimizar la proyección de continuar para acortar el tiempo de 1min.
Pierrot S.Attidekou utiliza dos conocidos militar y el espacio de la batería de iones de litio es el fabricante 40Ah baterías SAFT cilíndricos como el objeto de investigación (tabla de información de célula más adelante), en el que una célula es una célula normal (tasa de autodescarga era 2,108 mV / día, la batería 2), además, un gran auto-descarga (tasa de descarga automática 3.940mV / día, la batería 1), se ensayaron para su descarga a 3.2V a 0% estado SoC (C / 10), a diferentes temperaturas ( Espectro de impedancia de CA a 15, 20, 25, 30 ° C).
Dos baterías EIS espectros a diferentes temperaturas, como se muestra a continuación, se puede ver en la figura EIS patrón de dos células está compuesta principalmente por dos arcos, un primer arco configurado para ser pequeño en la banda de frecuencia, la segunda una gran configuración de arco bajo de frecuencia, con el aumento de perfil de temperatura de la radio del arco se reduce, y toda la curva a la (impedancia más pequeño) se mueven a la izquierda, no sólo muestra que el intercambio de carga con el aumento de la temperatura interna de la batería impedancia se reduce significativamente, y la impedancia de difusión solución electrolítica Li + también presenta una tendencia descendente significativa.
Las características del mapa Pierrots EIS anteriores. Attidekou diseñado como un circuito equivalente, donde L1 es la inductancia, la resistencia óhmica posición Rl, detrás de las dos resistencias en paralelo en la figura representa dos semicírculos, donde CPE es una constante componentes de ángulo de fase, principalmente Algunas de las características de la interfaz electrodo capacitivos de la reacción, Rp, a y Rp, c es la impedancia de la bolsa de carga negativa y positiva, Wa y Wc Li + en el electrodo positivo y la impedancia del electrodo negativo es la difusión en fase sólida.
Los resultados de EIS dos patrón de células en el circuito equivalente mostrado en la figura apropiado que se muestran en la tabla siguiente, todo el error de ajuste entre 0,6-2,4%, en el que la tabla es una rápida auto-descarga de la batería, la siguiente tabla b es más lento de autodescarga de la batería, la tabla R1 representa la impedancia interna en la batería de ion ohms de litio, por ejemplo, la resistencia de contacto entre el electrolito, el colector de corriente, el separador y las partículas de material activo, se puede ver desde la mesa con elevar la temperatura de la tendencia a la baja R1, principalmente porque cuando aumenta la temperatura, se reduce Li + difusión impedancia en el electrolito. la siguiente figura muestra la relación entre las curvas de R1 y la temperatura T, el se puede ver en la figura. normal, lenta auto descarga del registro de la batería (1 / R1) entre 1,000 / T y exhibe una relación lineal, mientras que la autodescarga de la batería mostró un características más rápido no lineales, lo que indica rápidamente en la autodescarga de la batería existe algún defecto.
principio de funcionamiento EIS es utilizar diferentes impedancias que tienen diferentes constantes de tiempo (que se muestra en la siguiente fórmula), la imagen muestra dos positivo de la batería (triángulos) y negativo (cuadrado) con una constante de tiempo de la tendencia de cambio de temperatura puede ser visto para dos células positivas surgieron solamente una constante significativamente mayor que la tendencia negativa tiempo, pero con el aumento de la temperatura de la batería, la constante de tiempo en los electrodos positivos y negativos se reducen, para una rápida auto-descarga de la batería 1, cuando la temperatura de la batería llegó a 25 grados.] C más tarde, pero menor que la constante de tiempo del electrodo positivo es un electrodo negativo, por lenta de autodescarga de la batería 2, sólo que la temperatura alcanza la constante de tiempo del electrodo positivo será menor que 30 grados.] constante de tiempo C del electrodo negativo, es posible ver a partir de este punto, el auto-descarga 1 batería rápida tiene algunos problemas.
curva logarítmica entre los dos de abajo muestra carga de la batería de la batería de intercambio Rp resistencia de temperatura positivo y negativo, impedancia Pierrot S. Attidekou figura EIS que el primer electrodo negativo principalmente semicircular electrodo negativo y la impedancia de la película de SEI cargar la configuración de cambio de impedancia, EIS y para el segundo semi figura principalmente por la configuración de la impedancia del electrodo positivo de intercambio de carga, el número de la intercambio de carga en el perfil de temperatura de impedancia producida (como se muestra a continuación), a partir de la figura. puede verse a temperaturas más bajas, el electrodo negativo es significativamente mayor que el valor de la impedancia del electrodo positivo, pero como la temperatura aumenta la aparición de este fenómeno se invierte para una rápida auto-descarga de la batería 1, en 25 ℃ en la impedancia negativa por debajo de la impedancia del electrodo positivo, la autodescarga de la batería más lento a 30 ℃ electrodo negativo 2 fue menor que la impedancia de la impedancia del electrodo positivo, que puede ser distinguida como baterías de iones de litio de auto-descarga base rápida.
Pierrot S. Attidekou siguiente muestra los datos del coeficiente de difusión Li + de datos de impedancia de corriente alterna obtenida, coeficiente de difusión Li + puede verse que dos baterías están aumentando al aumentar la temperatura, pero la batería todavía ver dos obvio brecha, que puede ser utilizado como una base para determinar las diferentes tasas de auto-descarga de la batería.
impedancia de AC es una potente herramienta de litio interna reacciones de la batería de iones y cambio químico, el trabajo Pierrot S. Attidekou mostró que la autodescarga de la batería de iones de litio con diferente temperatura tendencias evidentes en la resistencia óhmica, impedancia de interfaz de intercambio de carga y capacitancia diferencia, diferentes filtros puede utilizarse para tasa de autodescarga de una batería de iones de litio, acelerando así la autodescarga de la proyección de la batería de iones de litio, mejorar la eficiencia de producción.
