电化学交流阻抗(EIS)作为非破坏性和非植入性的方法,可以监测电池内阻,双电层电容和扩散等。EIS被称为“无传感器”的技术,因为不需要额外的硬件。EIS另外一个优势是可以避免使用表面温度传感器的温度延迟现象。电池阻抗的频率与电池的内部温度存在固有的相关性,但这个相关性会受到电池的荷电态(SoC)和健康状态(SoH)影响。Srinivasan 和 Schmidt等人已经证实特定频率和电池内部温度的相关性。Srinivasan展示了 LiCoO2 在40 和100 Hz范围内与温度变化高度敏感,并且和 SoC和SoH 相关度很大。动态EIS技术为电池的回收和再利用提供了有效的评估手段,促进环保。上海动态eis商家
SOH是电池健康状态的反映,是电池老化状态的判断指标。电池经过一定次数的充放电循环后,电池的衰退明显加剧,主要表现在放电电压和放电容量的降低,这会对电池的使用性能产生挑战。张文华等探究了磷酸铁锂电池老化状态与电池阻抗的关系,详细分析各阻抗成分随循环次数的变化规律。发现800次以上的循环周期对电荷传递阻抗影响很大,对欧姆阻抗和扩散阻抗的影响微乎其微。他们认为SOH在95%~100%之间,欧姆阻抗、电荷转移阻抗和扩散阻抗基本保持稳定,电池处于充放电稳定状态。SOH降低到90%以下,电荷转移阻抗和扩散阻抗明显增大,电解液与电极的界面结构逐渐发生破坏,阻抗谱中低频区域出现了一段新的圆弧,究其原因可能是电池负极材料受到破坏,嵌锂反应变慢。他们的研究显示出交流阻抗与电池劣化程度的相关性,可以用来筛选出老化的电池,有利于锂离子电池的梯次利用。基于电化学阻抗谱,张彩萍等对电池老化特征进行了分析,提出了梯次利用锂离子电池从而延长寿命的方式。将新旧电池的阻抗谱曲线进行对比,发现使用后的电池性能衰退主要是电化学极化阻抗和浓差极化阻抗增大引起的,并且提出了控制充放电倍率来控制极化程度的方法。上海动态eis近期价格通过与多种电池管理系统和测试平台的集成,炙云科技的EIS设备为用户提供了完整的电池测试解决方案。
电化学阻抗技术就是测定不同频率ω的扰动信号X和响应信号Y的比值,得到不同频率下阻抗的实部、虚部、模值和相位角,然后将这些量绘制成各种形式的曲线,就得到电化学阻抗谱,常用的电化学阻抗谱有两种:一种叫做奈奎斯特图(Nyquistplot),一种叫做波特图(Bodeplot)。Nyquistplot是以阻抗的实部为横轴,虚部的负数为纵轴,图中的每个点指的是不同的频率,左侧的频率高,成为高频区,右侧的频率低,成为低频区。Bodeplot图包括两条曲线,它们的横坐标都是频率的对数,纵坐标一个是阻抗模值的对数,另一个是阻抗的相位角。利用Nyquistplot或者是Bodeplot就可以对电化学系统的阻抗进行分析,进而获得有用的电化学信息。
动态EIS系统在电池领域的应用非常广,除了上述提到的电池性能评估、状态监测、老化研究、电池管理系统和新型电池材料研究外,还有以下几个方面:电池故障诊断:动态EIS系统可以用于检测电池内部的故障,如电解质损失、电极材料腐蚀等。通过分析阻抗谱的特征,可以确定故障类型和位置,从而指导电池的维修和保养。电池安全性能研究:动态EIS系统可以用于研究电池的安全性能,例如过充、过放、高温等条件下电池的阻抗变化。通过分析这些条件下的阻抗谱,可以深入了解电池的安全性能,为电池的设计和改进提供依据。电池循环寿命评估:通过监测电池在循环充放电过程中的阻抗谱变化,可以评估电池的循环寿命。阻抗谱的变化趋势可以反映电池性能的退化程度,从而预测电池的寿命和性能衰减程度。电解液优化:动态EIS系统可以用于研究电解液对电池性能的影响。通过测量不同电解液配方下的阻抗谱,可以评估电解液的电化学性质和传输特性,从而优化电解液的组成和性能。电池热管理:动态EIS系统可以用于研究电池的热性能,例如温度对电池阻抗的影响。通过测量不同温度下的阻抗谱,可以了解电池的热稳定性和热传导性能,为电池的热管理提供重要信息。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。
电池动态EIS是一种测试方法,全称为电化学阻抗谱(ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy)。它可以通过施加不同频率的微小交流电信号,测量锂电池系统中电化学反应的特性,如电解液电导率、电极材料的电化学反应速率等。当在锂电池中施加一个微小的交流电信号时,该信号将在电解液和电极材料之间产生电化学反应,导致电阻和电容发生变化,从而导致电池内的阻抗值发生变化。EIS测试通常会在一定范围内施加多个不同频率的电信号,并测量每个频率下的阻抗值。通过这些测量数据,可以构建一个称为“阻抗谱”的图表,显示电化学反应的特性。阻抗谱图通常包括一个实部和虚部的坐标轴,其中实部表示电阻值,虚部表示电容值。通过分析阻抗谱图,可以获得电池系统的电化学特性参数,如电解液电导率、电极材料的电化学反应速率等。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商家
动态EIS适用于多种电池测试场景,如电池研发与优化、生产质量控制、状态评估与预测以及安全性能评估。上海动态eis商家
电阻是在电路中对电流阻碍作用的大小,数值上等于电压/电流,理想的电阻且满足下面关系,遵循欧姆定律,电阻值大小和频率无关。然而现实中很多电路元件的属性更为复杂,不得不采用更为常用的电路元件-阻抗,不同于电流,阻抗受频率影响,阻抗的测试一般用小幅度的交流信号激励测得,其大小值也表示为电路对电流阻碍作用的大小。在电化学体系中,EIS不仅应用在于电化学过程的表征,例如在电极动力学,界面双电层等,而作为一个电化学装置优化工具去做材料挑选,电化学防腐等方面。上海动态eis商家
文章来源地址: http://nengyuan.chanpin818.com/dianchi/zuodianchi/deta_20302664.html
免责声明: 本页面所展现的信息及其他相关推荐信息,均来源于其对应的用户,本网对此不承担任何保证责任。如涉及作品内容、 版权和其他问题,请及时与本网联系,我们将核实后进行删除,本网站对此声明具有最终解释权。