SOC是电池荷电状态,也是电池电量使用状态的体现。使用EIS拟合的阻抗曲线可以判断电池内部各阻抗的变化情况。同时,EIS也可以为电池使用SOC区间的选取提供依据。席安静等对磷酸铁锂电池各阻抗随SOC的变化规律进行了研究,重点研究了中频阻抗。她发现在不同SOC时,欧姆阻抗保持不变,电荷转移阻抗和扩散阻抗受SOC影响明显。并验证了串联电容、双电层电容和电荷转移阻抗用于预测电池SOC的可行性。张文华等以容量为60Ah的C/LiFePO4电池为研究对象,以1.0C充放电倍率对4组不同循环次数的电池进行了全充全放实验,研究结果与席安静的研究相似。他们认为在不同SOC状态下,欧姆阻抗基本不变。电荷传递阻抗和扩散阻抗呈先减小后稳定再增大的趋势,在SOC为0~25%和75%~100%区间明显偏大,中间区间趋于平缓。他们认为这是低SOC和高SOC区间电极反应很弱引起的。姜久春等测试了磷酸铁锂电池在不同SOC下的阻抗谱。相比较于张文华等的研究,姜久春等所获得的阻抗谱曲线能高精度地区分电荷转移阻抗和扩散阻抗,很好地印证了锂离子浓度、电极材料电化学特性所引起的电极极化和浓差极化的变化。炙云科技的动态EIS技术为电池行业的发展提供强大的支持。上海动态eis订制价格
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。上海动态eis订制价格利用动态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。
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。
在EIS测试设置时,通常有两种选择GEIS(电流激励EIS)和PEIS(电压激励EIS),GEIS是输入电流信号,输出电压信号,PEIS是输入电压信号,输出电流信号,那么什么时候选择哪一种?有什么依据吗?选择PEIS的场景:未知的电化学体系,5-20mV的电压幅度选择GEIS的场景:低阻抗体系和状态改变的体系,小于10%容量的电流幅度例如阻抗只有几mΩ的电芯,施加一个小的电压扰动的话,根据欧姆定律U=IR,会产生很大的电流值,这样就可能破坏电芯的稳定状态,如果施加一个合适的电流扰动,那么得到的电压值也会比较小,电芯的稳定状态就不会被破坏掉。在一个状态改变的体系中,例如自发形成的腐蚀或者正在充放电中的电芯,OCV电压发生改变,我们可以观察EvsI的斜率,斜率指的是需要的阻抗,下图a)中,PEIS中的重点可认为稳定电压,起始是蓝线,t=0,黑点是施加的处斜率指阻抗,当t=tmax,曲线向左移动,此时观察的点为Et=0与黄线相交点,可发现该点的斜率明显与t=0时的黑点不相同,而在b)中,GEIS保证电流时稳定的,均在0附近,那么曲线移动后,并未改变观察点的位置,所以斜率不变,故此时GEIS要比PEIS效果要好很多。动态EIS技术帮助维护人员快速检测电池故障。
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。动态EIS技术为电池行业带来巨大的变革和创新。上海动态eis订制价格
在锂电池梯次利用中,动态EIS是评估电池再利用价值的重要工具。上海动态eis订制价格
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。 上海动态eis订制价格
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