背景

バッテリーの充電および放電中に、容量は内部抵抗によって引き起こされる過電圧の影響を受けます。バッテリーの重要なパラメーターとして、内部抵抗はバッテリーの劣化を分析するために研究する価値があります。バッテリーの内部抵抗には次のものが含まれます。

• オームの内部抵抗 (R_Ω) –タブ、電解液、セパレーター、その他のコンポーネントからの抵抗。
• 電荷送信内部抵抗（R_ct) –タブと電解質を通過するイオンの抵抗。これはタブの反応の難しさを表しています。通常、導電率を高めることでこの抵抗を減らすことができます。
• 分極抵抗 (R_mt）は、リチウムイオンの密度の不均一性によって引き起こされる内部抵抗です。陰極そして陽極。低温での充電などの状況では、分極抵抗が高くなります。温度または高定格充電。

通常、ACIR または DCIR を測定します。 ACIR は、1kHz の AC 電流で測定された内部抵抗です。この内部抵抗はオーム抵抗とも呼ばれます。の不足データの最大の特徴は、バッテリーの性能を直接示すことはできないということです。 DCIRは、電圧が連続的に変化する短時間の強制定電流によって測定されます。瞬時電流を I とすると、その短期間の電圧変化をΔう、オームの法則によるとＲ＝ΔＵ／ＩDCIRを取得できます。 DCIR はオームの内部抵抗だけでなく、電荷移動抵抗と分極抵抗も関係します。

中国およびその他の国の基準に関する分析

It'リチウムイオン電池の DCIR の研究では常に困難が伴います。それ'主な理由は、リチウムイオン電池の内部抵抗が非常に小さく、通常はわずか数 m です。Ω。一方、能動部品であるため、内部抵抗を直接測定することは困難です。また、内部抵抗は温度や充電状態などの環境状態にも影響されます。以下は、DCIR のテスト方法について言及されている規格です。

• 国際規格:

IEC 61960-3: 2017:アルカリ電解質またはその他の非酸電解質を含む二次電池および電池 – ポータブル用途向けのリチウム二次電池および電池 – パート 3: 角形および円筒形のリチウム二次電池およびそれらから作られた電池.

IEC 62620:2014:アルカリ電解質またはその他の非酸電解質を含む二次電池およびバッテリー – 産業用途で使用される二次リチウム電池およびバッテリー.

• 日本：JIS C 8715-1:2018: 産業用途で使用する二次リチウム電池およびバッテリー – パート 1: 性能のテストと要件
• 中国には DCIR テストに関する関連規格がありません。

品種

テスト方法は類似していますIEC 61960-3:2017,IEC62620:2014そしてJIS C 8715-1:2018。主な違いは次のとおりです。

1. 試験温度が異なります。 IEC 62620:2014 およびJIS C 8715-1:20185を規制する℃IEC 61960-3:2017 よりも高い周囲温度。温度が低くなると電解液の粘度が高くなり、イオンの移動が遅くなります。そのため、化学反応が遅くなり、オーム抵抗や分極抵抗が大きくなり、DCIRが増加する傾向にあります。
2. SoCが違います。で必要な SoCIEC62620:2014そしてJIS C 8715-1:201850です％±10％、 その間IEC 61960-3:2017100%です。充電状態は DCIR に大きな影響を与えます。通常、SoC が増加すると DCIR テストの結果は低くなります。これは反応の手順に関係します。低SoCの場合、電荷移動抵抗R_ct より高くなります。そしてR_ct SoC の増加に伴って DCIR も減少します。
3. 放電期間が異なります。 IEC 62620:2014 および JIS C 8715-1:2018 では、より長い放電期間が必要です。IEC 61960-3:2017。パルス周期が長いと、DCIR の増加傾向が低下し、直線性からの逸脱が生じます。その理由は、パルス時間が増加すると、パルス時間が増加するためです。R_ct そしてなる支配的な.
4. 放電電流が異なります。ただし、放電電流は必ずしも DCIR に直接関係するわけではありません。この関係は次のように決定されます。のデザイン。
5. けれどJIS C 8715-1:2018を指しますIEC62620:2014、高定格バッテリーに関しては異なる定義があります。IEC62620:2014高定格バッテリーは 7.0C 以上の電流を放電できると定義されています。WハイルJIS C 8715-1:2018高定格バッテリーとは、3.5C で放電できるバッテリーと定義されています。

テストに関する分析

以下は、DCIR テスト測定の電圧と時間の関数図です。曲線はセルの抵抗を示し、性能を評価できます。

• 図に示すように、赤い矢印はR_Ω. この値は iR-drop に関連しています。 iR-drop とは、電流変化後の電圧の急激な変化を意味します。通常、セルに電気が流れると、'電圧の低下です。したがって、次のことがわかります。R_Ω 細胞の0.49mΩ.
• 緑色の矢印は、R_ct. R_ct そしてR_mt 有効化するには時間が必要です。通常、オーム電圧の低下後に発生します。の値R_ct 電流変化後 1ms で測定可能。値は0.046mΩ。通常R_ct SoCが上がると減少します。
• 青い矢印は変化を表しますR_mt. リチウムイオンの不均一拡散により電圧は下がり続けます。の値R_mt is 0.19mΩ 

結論

DCIRテストはバッテリーの性能を示すことができます。それ'これは研究開発にとって重要なパラメータでもあります。ただし、測定精度を維持するには考慮すべき点がいくつかあります。

• 電池と充放電機器との接続方法を考慮する必要があります。接続抵抗はできるだけ低くする必要があります (以下を推奨します)。0.02mΩ).
• 電圧と集電線の接続も重要です。Iタブの同じ側に接続する方が良いでしょう。集電線を機器の充電線に接続しないように注意してください。
• 充放電装置の精度や応答時間も考慮する必要があります。応答時間は 10 ミリ秒以下であることが推奨されます。応答時間が短いほど、結果はより正確になります。