પૃષ્ઠભૂમિ

બેટરીના ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ દરમિયાન, ક્ષમતા આંતરિક પ્રતિકારના કારણે ઓવરવોલ્ટેજથી પ્રભાવિત થશે. બેટરીના નિર્ણાયક પરિમાણ તરીકે, બેટરીના અધોગતિનું વિશ્લેષણ કરવા માટે આંતરિક પ્રતિકાર એ સંશોધન કરવા યોગ્ય છે. બેટરીના આંતરિક પ્રતિકારમાં શામેલ છે:

• ઓહ્મ આંતરિક પ્રતિકાર (R_Ω) -ટૅબ્સ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, વિભાજક અને અન્ય ઘટકોનો પ્રતિકાર.
• ચાર્જ ટ્રાન્સમિશન આંતરિક પ્રતિકાર (R_ct) -ટૅબ્સ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પસાર થતા આયનોનો પ્રતિકાર. આ ટેબ્સની પ્રતિક્રિયાની મુશ્કેલી દર્શાવે છે. સામાન્ય રીતે આ પ્રતિકાર ઘટાડવા માટે આપણે વાહકતા વધારી શકીએ છીએ.
• ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર (R_mt) વચ્ચે લિથિયમ આયનોની અસમાન ઘનતાને કારણે આંતરિક પ્રતિકાર છેકેથોડઅને એનોડ. ઓછી ચાર્જિંગ જેવી પરિસ્થિતિઓમાં ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર વધારે હશેતાપમાનઅથવા ઉચ્ચ રેટેડ ચાર્જ.

સામાન્ય રીતે આપણે ACIR અથવા DCIR માપીએ છીએ. ACIR એ આંતરિક પ્રતિકાર છે જે 1k Hz AC પ્રવાહમાં માપવામાં આવે છે. આ આંતરિક પ્રતિકારને ઓહ્મ પ્રતિકાર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. આઅછતડેટાનો એ છે કે તે સીધી બેટરીનું પ્રદર્શન બતાવી શકતું નથી. DCIR ટૂંકા સમયમાં ફરજિયાત સતત પ્રવાહ દ્વારા માપવામાં આવે છે, જેમાં વોલ્ટેજ સતત બદલાય છે. જો તાત્કાલિક વર્તમાન I છે, અને તે ટૂંકા ગાળામાં વોલ્ટેજમાં ફેરફાર છેΔયુ, ઓહ્મ કાયદા અનુસારઆરબીડીયુઅમે DCIR મેળવી શકીએ છીએ. DCIR માત્ર ઓહ્મ આંતરિક પ્રતિકાર વિશે નથી, પણ ચાર્જ ટ્રાન્સફર પ્રતિકાર અને ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર વિશે પણ છે.

ચાઇના અને અન્ય દેશોના ધોરણો પર વિશ્લેષણ

It'લિથિયમ-આયન બેટરીના DCIR ના સંશોધનમાં હંમેશા મુશ્કેલી રહે છે. તે's મુખ્યત્વે કારણ કે લિથિયમ-આયન બેટરીનો આંતરિક પ્રતિકાર ખૂબ જ નાનો હોય છે, સામાન્ય રીતે માત્ર અમુક મી.Ω. દરમિયાન એક સક્રિય ઘટક તરીકે, આંતરિક પ્રતિકારને સીધો માપવો મુશ્કેલ છે. આ ઉપરાંત, આંતરિક પ્રતિકાર પર્યાવરણની સ્થિતિ, જેમ કે તાપમાન અને શુલ્કની સ્થિતિ દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. નીચે ધોરણો છે જેમાં DCIR નું પરીક્ષણ કેવી રીતે કરવું તે વિશે ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે.

• આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણ:

IEC 61960-3: 2017:ગૌણ કોષો અને બેટરીઓ જેમાં આલ્કલાઇન અથવા અન્ય નોન-એસિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ હોય છે - માધ્યમિક લિથિયમ કોષો અને પોર્ટેબલ એપ્લીકેશન માટે બેટરીઓ - ભાગ 3: પ્રિઝમેટિક અને નળાકાર લિથિયમ સેકન્ડરી કોષો અને તેમાંથી બનેલી બેટરીઓ.

IEC 62620:2014:ગૌણ કોષો અને બેટરીઓ જેમાં આલ્કલાઇન અથવા અન્ય નોન-એસિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ હોય છે - ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં ઉપયોગ માટે ગૌણ લિથિયમ કોષો અને બેટરી.

• જાપાન:JIS C 8715-1:2018: ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં ઉપયોગ માટે ગૌણ લિથિયમ કોષો અને બેટરીઓ - ભાગ 1: પરીક્ષણો અને કામગીરીની આવશ્યકતાઓ
• ચીન પાસે DCIR પરીક્ષણ વિશે સંબંધિત ધોરણો નથી.

જાતો

પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ વચ્ચે સમાન છેIEC 61960-3:2017,IEC 62620:2014અનેJIS C 8715-1:2018. મુખ્ય તફાવતો નીચે મુજબ છે:

1. પરીક્ષણ તાપમાન અલગ છે. IEC 62620:2014 અનેJIS C 8715-1:20185 ને નિયંત્રિત કરે છે℃IEC 61960-3:2017 કરતાં આજુબાજુના તાપમાનમાં વધુ. નીચું તાપમાન તેને ઇલેક્ટ્રોલાઇટની વધુ સ્નિગ્ધતા બનાવશે, જે આયનોની ઓછી હિલચાલનું કારણ બનશે. આમ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા ધીમી થશે, અને ઓહ્મ પ્રતિકાર અને ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર મોટો થશે, જે DCIR વધવાના વલણનું કારણ બનશે.
2. SoC અલગ છે. માં જરૂરી SoCIEC 62620:2014અનેJIS C 8715-1:201850 છે％±10％, જ્યારેIEC 61960-3:2017100% છે. ચાર્જની સ્થિતિ DCIR માટે ખૂબ પ્રભાવશાળી છે. સામાન્ય રીતે DCIR પરીક્ષણ પરિણામ એસઓસીના વધારા સાથે નીચું આવશે. આ પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા સાથે સંબંધિત છે. ઓછી SoC માં,ચાર્જ ટ્રાન્સફર પ્રતિકારR_ct વધારે હશે; અનેR_ct SoC ના વધારા સાથે ઘટશે, જેથી DCIR તરીકે.
3. ડિસ્ચાર્જિંગ સમયગાળો અલગ છે. IEC 62620:2014 અને JIS C 8715-1:2018 માટે ડિસ્ચાર્જ સમય કરતાં વધુ સમય જરૂરી છેIEC 61960-3:2017. લાંબી પલ્સ પીરિયડ ડીસીઆઈઆરના નીચા વધતા વલણનું કારણ બનશે, અને રેખીયતામાંથી વિચલન રજૂ કરશે. કારણ એ છે કે પલ્સ ટાઈમ વધવાથી ઉંચુ થશેR_ct અને બની જાય છેપ્રભાવશાળી.
4. સ્રાવ પ્રવાહો અલગ છે. જો કે ડિસ્ચાર્જ કરંટ સીધો DCIR સાથે સંબંધિત નથી. દ્વારા સંબંધ નક્કી થાય છેઆડિઝાઇન
5. જોકેJIS C 8715-1:2018નો ઉલ્લેખ કરે છેIEC 62620:2014, તેઓ ઉચ્ચ રેટેડ બેટરીઓ પર વિવિધ વ્યાખ્યાઓ ધરાવે છે.IEC 62620:2014વ્યાખ્યાયિત કરે છે કે ઉચ્ચ રેટેડ બેટરી વર્તમાનના 7.0C કરતા ઓછા નહીં ડિસ્ચાર્જ કરી શકે છે.WહિલJIS C 8715-1:2018ઉચ્ચ રેટેડ બેટરીઓ વ્યાખ્યાયિત કરે છે જે 3.5C સાથે ડિસ્ચાર્જ કરી શકે છે.

પરીક્ષણ પર વિશ્લેષણ

નીચે DCIR પરીક્ષણ માપનો વોલ્ટેજ-સમય કાર્ય ચાર્ટ છે. વળાંક કોષોના પ્રતિકારને દર્શાવે છે, જેથી કરીને અમે કામગીરીનું મૂલ્યાંકન કરી શકીએ.

• ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, લાલ તીરો રજૂ કરે છેR_Ω. મૂલ્ય iR-ડ્રોપ સાથે સંબંધિત છે. iR-ડ્રોપ એટલે વર્તમાન ફેરફાર પછી વોલ્ટેજમાં અચાનક ફેરફાર. સામાન્ય રીતે જ્યારે કોષનું વીજળીકરણ થાય છે, ત્યાં'વોલ્ટેજનો ઘટાડો. તેથી આપણે જાણી શકીએ છીએ કેR_Ω કોષ છે0.49mΩ.
• લીલો તીર રજૂ કરે છેR_ct. R_ct અનેR_mt સક્રિય થવા માટે થોડો સમય જોઈએ. સામાન્ય રીતે તે ઓહ્મ વોલ્ટેજના ડ્રોપ પછી થાય છે. ની કિંમતR_ct વર્તમાન ફેરફાર પછી 1ms માપી શકાય છે. મૂલ્ય છે0.046mΩ. સામાન્ય રીતેR_ct SoC ના વધારા સાથે ઘટશે.
• વાદળી તીર ના ફેરફારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છેR_mt. લિથિયમ-આયન અસમાન ફેલાવાને કારણે વોલ્ટેજ ઘટતું રહે છે. ની કિંમતR_mt is 0.19mΩ 

નિષ્કર્ષ

DCIR ટેસ્ટ બેટરીનું પ્રદર્શન બતાવી શકે છે. તે'R&D માટે પણ એક નિર્ણાયક પરિમાણ છે. જો કે માપની ચોકસાઈ જાળવવા માટે કેટલાક મુદ્દાઓ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ.

• બેટરી અને ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ સાધનો વચ્ચેના જોડાણનો માર્ગ ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ. કનેક્શન પ્રતિકાર શક્ય તેટલો ઓછો હોવો જોઈએ (સૂચન કરો કે તેનાથી મોટું ન હોય0.02mΩ).
• વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સંગ્રહ વાયરનું જોડાણ પણ મહત્વપૂર્ણ છે.It ને ટેબની સમાન બાજુથી કનેક્ટ કરવું વધુ સારું રહેશે. તે નોંધવું જોઈએ કે સંગ્રહ વાયરને સાધનોના ચાર્જિંગ વાયર સાથે કનેક્ટ કરશો નહીં.
• ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ સાધનોની ચોકસાઈ અને પ્રતિભાવ સમયને પણ ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ. પ્રતિભાવ સમય 10ms કરતાં લાંબો ન સૂચવવામાં આવે છે. પ્રતિભાવ સમય જેટલો ઓછો, તેટલું પરિણામ વધુ સચોટ.