在電池老化壽命研究方面,徐鑫珉等采用循環(huán)充放電方式對(duì)磷酸鐵鋰電池樣本進(jìn)行了老化實(shí)驗(yàn)和電化學(xué)阻抗譜測(cè)試。他們提出了基于交流阻抗的SOH計(jì)算公式,并驗(yàn)證了電流擾動(dòng)激勵(lì)測(cè)試電池交流阻抗的可行性。依據(jù)所獲得的阻抗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)低頻阻抗與SOH呈現(xiàn)單調(diào)遞增的規(guī)律。使用線性擬合方式獲得了電池老化曲線,這為使用阻抗數(shù)據(jù)計(jì)算SOH,預(yù)測(cè)電池使用壽命提拱了算法支持和理論依據(jù)。等效電路模型對(duì)于阻抗定量的分析具有積極作用。謝媛媛等將模型預(yù)測(cè)的阻抗與實(shí)驗(yàn)獲得的阻抗結(jié)合到一起分析,既驗(yàn)證了模型的有效性,又可以充分利用模型和實(shí)驗(yàn)在區(qū)分阻抗成份上各自具有的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)條件為充電倍率0.5C,溫度25℃。循環(huán)次數(shù)增加,歐姆阻抗變化不明顯,電荷傳遞阻抗明顯增加,擴(kuò)散阻抗減小,總體阻抗呈增大的趨勢(shì)。可以預(yù)測(cè),隨著循環(huán)次數(shù)增加,阻抗譜很難區(qū)分各頻率成分的影響,使用等效模型計(jì)算各阻抗參數(shù)將變得更加有效。動(dòng)態(tài)EIS在鋰電池的研發(fā)、生產(chǎn)和維護(hù)中發(fā)揮重要作用,提高電池的安全性和可靠性。青海動(dòng)態(tài)eis達(dá)標(biāo)
電化學(xué)阻抗譜是在電化學(xué)電池處于平衡狀態(tài)下(開(kāi)路狀態(tài))或者在某一穩(wěn)定的直流極化條件下,按照正弦規(guī)律施加小幅交流激勵(lì)信號(hào),研究電化學(xué)的交流阻抗隨頻率的變化關(guān)系,稱之為頻率域阻抗分析方法。也可以固定頻率,測(cè)量電化學(xué)電池的交流阻抗隨時(shí)間的變化,稱之為時(shí)間域阻抗分析方法。鋰離子電池的基礎(chǔ)研究中更多的用頻率域阻抗分析方法。EIS由于記錄了電化學(xué)電池不同響應(yīng)頻率的阻抗,而一般測(cè)量覆蓋了寬的頻率范圍(μHz-MHz),因此可以分析反應(yīng)時(shí)間常數(shù)存在差異的不同的電極過(guò)程。2.1電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)信息的測(cè)量電化學(xué)阻抗譜在鋰離子電池電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用非常多。一般認(rèn)為,Li+在嵌入化合物電極中的脫出和嵌入過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟,如圖1所示,①電子通過(guò)活性材料顆粒間的輸運(yùn)、Li+在活性材料顆??障堕g電解液中的輸運(yùn);②Li+通過(guò)活性材料顆粒表面絕緣層(SEI)的擴(kuò)散遷移;③電子/離子在導(dǎo)電結(jié)合處的電荷傳輸過(guò)程;④Li+在活性材料顆粒內(nèi)部的固體擴(kuò)散過(guò)程;⑤Li+在活性材料中的累積和消耗以及由此導(dǎo)致活性材料顆粒晶體結(jié)構(gòu)的改變或新相的生成。河北動(dòng)態(tài)eis設(shè)備炙云科技的EIS設(shè)備適用于不同的測(cè)試場(chǎng)景和應(yīng)用需求,便攜式設(shè)計(jì)使得測(cè)試過(guò)程更加方便靈活,提高測(cè)試效率。
在EIS測(cè)試設(shè)置時(shí),通常有兩種選擇GEIS(電流激勵(lì)EIS)和PEIS(電壓激勵(lì)EIS),GEIS是輸入電流信號(hào),輸出電壓信號(hào),PEIS是輸入電壓信號(hào),輸出電流信號(hào),那么什么時(shí)候選擇哪一種?有什么依據(jù)嗎?選擇PEIS的場(chǎng)景:未知的電化學(xué)體系,5-20mV的電壓幅度選擇GEIS的場(chǎng)景:低阻抗體系和狀態(tài)改變的體系,小于10%容量的電流幅度例如阻抗只有幾mΩ的電芯,施加一個(gè)小的電壓擾動(dòng)的話,根據(jù)歐姆定律U=IR,會(huì)產(chǎn)生很大的電流值,這樣就可能破壞電芯的穩(wěn)定狀態(tài),如果施加一個(gè)合適的電流擾動(dòng),那么得到的電壓值也會(huì)比較小,電芯的穩(wěn)定狀態(tài)就不會(huì)被破壞掉。在一個(gè)狀態(tài)改變的體系中,例如自發(fā)形成的腐蝕或者正在充放電中的電芯,OCV電壓發(fā)生改變,我們可以觀察EvsI的斜率,斜率指的是需要的阻抗,下圖a)中,PEIS中的重點(diǎn)可認(rèn)為穩(wěn)定電壓,起始是藍(lán)線,t=0,黑點(diǎn)是施加的處斜率指阻抗,當(dāng)t=tmax,曲線向左移動(dòng),此時(shí)觀察的點(diǎn)為Et=0與黃線相交點(diǎn),可發(fā)現(xiàn)該點(diǎn)的斜率明顯與t=0時(shí)的黑點(diǎn)不相同,而在b)中,GEIS保證電流時(shí)穩(wěn)定的,均在0附近,那么曲線移動(dòng)后,并未改變觀察點(diǎn)的位置,所以斜率不變,故此時(shí)GEIS要比PEIS效果要好很多。
動(dòng)態(tài)EIS(電化學(xué)阻抗譜)在電池容量測(cè)量上發(fā)揮著重要作用。通過(guò)給電池系統(tǒng)施加一個(gè)頻率不同的小振幅的交流電勢(shì)波,測(cè)量交流電勢(shì)波與電流信號(hào)的比值(即系統(tǒng)的阻抗),動(dòng)態(tài)EIS可以獲取電池的電化學(xué)特性信息,包括電極電化學(xué)反應(yīng)速率、電解質(zhì)電導(dǎo)率、電極表面活性等。這些信息對(duì)于評(píng)估電池的狀態(tài)和性能非常有幫助。例如,電池的阻抗與電池的容量和性能密切相關(guān)。如果電池的阻抗較高,可能會(huì)影響電池的充放電性能和容量。因此,通過(guò)動(dòng)態(tài)EIS測(cè)試,可以評(píng)估電池的容量狀況,了解電池的健康狀態(tài)。此外,動(dòng)態(tài)EIS還可以提供關(guān)于電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電極過(guò)程的信息。通過(guò)分析EIS數(shù)據(jù),可以確定電池內(nèi)部的等效電路和元件參數(shù),進(jìn)而推斷電池的性能和容量。這對(duì)于電池的優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)具有重要意義。動(dòng)態(tài)EIS是一種無(wú)損、原位、寬頻的電化學(xué)測(cè)試技術(shù),有助于深入理解電池的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制和性能變化規(guī)律。
電化學(xué)阻抗譜(electrochemicalimpedancespectroscopy,簡(jiǎn)稱EIS)一開(kāi)始用于研究線性電路網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)特性,將這一特性應(yīng)用到電極過(guò)程的研究,形成了一種實(shí)用的電化學(xué)研究方法。電化學(xué)阻抗譜測(cè)試需要具備一定的前提條件。首先,交流微擾信號(hào)與響應(yīng)信號(hào)之間必須具有因果關(guān)系;其次,響應(yīng)信號(hào)必須是擾動(dòng)信號(hào)的線性函數(shù);第三,被測(cè)量體系在擾動(dòng)下是穩(wěn)定的,即滿足因果性、線性和穩(wěn)定性3個(gè)基本條件,可以用Kramers-Kronig變換來(lái)判斷阻抗數(shù)據(jù)的有效性。動(dòng)態(tài)EIS廣泛應(yīng)用于鋰離子電池、鈉離子電池、燃料電池和腐蝕防護(hù)等領(lǐng)域,是一種常用的電化學(xué)檢測(cè)手段。青海動(dòng)態(tài)eis達(dá)標(biāo)
炙云科技的動(dòng)態(tài)EIS設(shè)備以其高精度測(cè)量和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能,成為電池性能評(píng)估的好工具。青海動(dòng)態(tài)eis達(dá)標(biāo)
炙云科技的動(dòng)態(tài)EIS系統(tǒng)在市場(chǎng)上具有以下優(yōu)勢(shì):創(chuàng)新的技術(shù):炙云科技在動(dòng)態(tài)EIS系統(tǒng)領(lǐng)域擁有自主研發(fā)能力,不斷推出創(chuàng)新的技術(shù)和解決方案,滿足客戶不斷變化的需求。高度的靈活性:炙云科技的動(dòng)態(tài)EIS系統(tǒng)可根據(jù)客戶的具體需求進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā),滿足不同行業(yè)的特殊要求,具有高度的靈活性。良好的性能表現(xiàn):系統(tǒng)采用先進(jìn)的技術(shù)和算法,確保了高性能的表現(xiàn),能夠快速處理大量的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的計(jì)算,為客戶提供高效的服務(wù)。完善的服務(wù)支持:炙云科技提供良好的服務(wù)支持,包括售前咨詢、售中實(shí)施和售后維護(hù)等,確??蛻粼谑褂眠^(guò)程中得到及時(shí)的技術(shù)支持和解決方案。良好的用戶體驗(yàn):系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)友好,操作簡(jiǎn)便,使得用戶可以快速上手,并且在使用過(guò)程中享受到流暢、便捷的操作體驗(yàn)。強(qiáng)大的集成能力:系統(tǒng)可與其他信息系統(tǒng)進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和流程的對(duì)接,提高企業(yè)的工作效率和資源利用率。可持續(xù)的升級(jí)與維護(hù):炙云科技持續(xù)關(guān)注技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和客戶的業(yè)務(wù)變化,提供系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù)服務(wù),確保系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。青海動(dòng)態(tài)eis達(dá)標(biāo)