国产成人免费高清直播网站,美女视频永久黄网站在线观看,久久精品免视看国产成人2021,色综合久久久高清综合久久久

  1. <nobr id="x8vv3"></nobr>

    1. <bdo id="x8vv3"><dfn id="x8vv3"></dfn></bdo>

        電池直流內阻和交流內阻的通俗解釋
        發布時間:2019-04-04 10:11:00
        關鍵詞:動力電池 鋰電池

        電池直流內阻和交流內阻的通俗解釋


        我已竭盡所能寫的通俗易懂,但結果發現這篇文章還是很干,請大家提前準備好飲料哦。


        電池內阻是電池性能的一個重要指標,通??煞譃橹绷鲀茸瑁―CR)和交流內阻(ACR)。在具體講直流內阻和交流內阻之前,帶大家先看一下最簡單的電池等效電路,有助于大家理解這二者的聯系和區別。


        最簡單的一階電池等效電路模型如圖1所示,其中Vocv為電池開路電壓,RΩ為歐姆內阻,Rct為電荷轉移電阻,Cdl為雙電層電容,Rw為擴散電阻。

        電池直流內阻和交流內阻的通俗解釋

        圖1 電池一階等效電路模型


        現在我們設想一下如何測試圖1等效電路模型中的電阻:如果給電池正負極之間施加一個高頻的正弦波電流信號,Cdl相當于導通短路狀態,高頻正弦波電流不會造成電極表面物質的消耗,因此Rct、Cdl和Rw都可以忽略,此時測試得到的就是RΩ;將正弦波電流信號的頻率降低到還不會造成電極表面物質大量消耗的時候,此時Rw仍可忽略,計算得到的就是Rct和Cdl;將正弦波電流信號的頻率繼續降低,例如到0.1Hz,此時電池表面物質被大量消耗,需要擴散來補充消耗的物質,計算得到的就是Rw。


        下面具體解釋交流內阻和直流內阻。

        交流內阻顧名思義就是給就是通過在電池正負極注入正弦波電流信號I=Imaxsin(2πft),同時通過另外兩端在電池正負極檢測得到正弦波電壓信號U=Umaxsin(2πft+ψ),進而可以推導出電池的交流阻抗,具體推導過程我估計也講不清楚,因此咱們偷懶直接看結果。


        圖2是電化學阻抗譜的一種表現方式,叫作奈奎斯特圖,圖中大概1kHz左右測得的電阻一般被認為是電池的歐姆電阻,1kHz~1Hz左右的半圓弧代表的是電池的Rct和Cdl,1Hz~mHz代表的是電池的擴散電阻。通常文獻里面會這樣表述:實軸的截距代表歐姆阻抗,是由電子與離子遷移阻力產生的;半圓是由電解質與電極材料界面上的電荷轉移產生的;低頻部分是由鋰離子在電解質中的擴散和在正負極材料中的擴散產生的。


        電池直流內阻和交流內阻的通俗解釋

        圖2奈奎斯特圖(Nyquist plot)

        直流內阻顧名思義就是給電池施加一個直流信號來測試電池內阻,一般通過HPPC(Hybrid Pulse Power Characterization)測試計算得到,如圖3所示,先施加一個30s的1C放電脈沖,擱置40s,再施加一個10s的0.75C充電脈沖。放電內阻等于放電壓降與放電電流的商(圖4),充電內阻等于充電壓升與充電電流的商(圖5)。


        電池直流內阻和交流內阻的通俗解釋

        圖3 HPPC電流時間曲線


        電池直流內阻和交流內阻的通俗解釋

        圖4 放電內阻計算公式


        電池直流內阻和交流內阻的通俗解釋

        圖5 充電內阻計算公式


        那么交流內阻和直流內阻到底有什么聯系呢? 0.1Hz換算一下就是10s,如果再把正弦波電流換算成方波電流,那么此時的交流內阻就變成了直流內阻,二者就這樣勾搭上了,非常像高數或者物理中各種定理在邊界條件時的推導和轉換關系。


        另外,其實電池阻抗在判斷鋰離子電池老化方面是非常有用的,因為鋰離子電池服役過程中歐姆內阻的增長比較有限,但是隨著SEI膜的增厚,以及不可逆物質在電極活性物質表面沉積,導致電荷轉移阻抗和擴散阻抗不斷增大,進而可以定性評估電池的老化情況。


        現實情況是kHz~mHz的掃頻測試對設備的要求、對測試環境的要求太高,一般用1kHz來代替,從本質上來說1kHz測試得到的主要是歐姆電阻,是不能很好的反應電池的老化的,甚至還不如直流內阻更適合用于電池老化的評估。


        稿件來源: 鮑教授說電池
        相關閱讀:
        發布
        驗證碼: