पृष्ठभूमि

बैटरियों की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान, क्षमता आंतरिक प्रतिरोध के कारण होने वाले ओवरवॉल्टेज से प्रभावित होगी। बैटरी के एक महत्वपूर्ण पैरामीटर के रूप में, बैटरी क्षरण का विश्लेषण करने के लिए आंतरिक प्रतिरोध अनुसंधान के लायक है। बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में शामिल हैं:

• ओम आंतरिक प्रतिरोध (R_Ω) -टैब, इलेक्ट्रोलाइट, विभाजक और अन्य घटकों से प्रतिरोध।
• चार्ज ट्रांसमिशन आंतरिक प्रतिरोध (R_ct) -टैब और इलेक्ट्रोलाइट से गुजरने वाले आयनों का प्रतिरोध। यह टैब प्रतिक्रिया की कठिनाई को दर्शाता है। आम तौर पर हम इस प्रतिरोध को कम करने के लिए चालकता बढ़ा सकते हैं।
• ध्रुवीकरण प्रतिरोध (R_mt) बीच लिथियम आयनों के असमान घनत्व के कारण होने वाला आंतरिक प्रतिरोध हैकैथोडऔर एनोड. कम चार्जिंग जैसी स्थितियों में ध्रुवीकरण प्रतिरोध अधिक होगातापमानया उच्च रेटेड शुल्क।

आम तौर पर हम ACIR या DCIR को मापते हैं। ACIR 1k Hz AC करंट में मापा गया आंतरिक प्रतिरोध है। इस आंतरिक प्रतिरोध को ओम प्रतिरोध के रूप में भी जाना जाता है।कमीडेटा का आलम यह है कि यह सीधे तौर पर बैटरी का प्रदर्शन नहीं दिखा सकता। DCIR को कम समय में एक मजबूर स्थिर धारा द्वारा मापा जाता है, जिसमें वोल्टेज लगातार बदलता रहता है। यदि तात्कालिक धारा I है, और उस अल्पावधि में वोल्टेज का परिवर्तन हैΔＵ, ओम नियम के अनुसारＲ＝ΔＵ／Ｉहम डीसीआईआर प्राप्त कर सकते हैं. डीसीआईआर केवल ओम आंतरिक प्रतिरोध के बारे में नहीं है, बल्कि चार्ज ट्रांसफर प्रतिरोध और ध्रुवीकरण प्रतिरोध के बारे में भी है।

चीन और अन्य देशों के मानकों पर विश्लेषण

It'लिथियम-आयन बैटरी के डीसीआईआर के अनुसंधान पर हमेशा एक कठिनाई होती है। यह'इसका मुख्य कारण यह है कि लिथियम-आयन बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध बहुत छोटा होता है, आमतौर पर केवल कुछ मीटरΩ. इस बीच एक सक्रिय घटक के रूप में, आंतरिक प्रतिरोध को सीधे मापना कठिन है। इसके अलावा, आंतरिक प्रतिरोध पर्यावरण की स्थिति, जैसे तापमान और चार्ज की स्थिति से प्रभावित होता है। नीचे ऐसे मानक दिए गए हैं जिनमें DCIR का परीक्षण करने के तरीके के बारे में बताया गया है।

• अंतर्राष्ट्रीय मानक:

आईईसी 61960-3: 2017:क्षारीय या अन्य गैर-एसिड इलेक्ट्रोलाइट्स युक्त माध्यमिक कोशिकाएं और बैटरियां - पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए माध्यमिक लिथियम कोशिकाएं और बैटरियां - भाग 3: प्रिज्मीय और बेलनाकार लिथियम माध्यमिक कोशिकाएं और उनसे बनी बैटरियां.

आईईसी 62620:2014:क्षारीय या अन्य गैर-एसिड इलेक्ट्रोलाइट्स युक्त माध्यमिक कोशिकाएं और बैटरियां - औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए माध्यमिक लिथियम कोशिकाएं और बैटरियां.

• जापान:जेआईएस सी 8715-1:2018: औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए माध्यमिक लिथियम सेल और बैटरियां - भाग 1: परीक्षण और प्रदर्शन की आवश्यकताएं
• चीन के पास DCIR परीक्षण के बारे में प्रासंगिक मानक नहीं हैं।

किस्मों

परीक्षण विधियाँ समान हैंआईईसी 61960-3:2017,आईईसी 62620:2014औरजेआईएस सी 8715-1:2018. मुख्य भेद इस प्रकार हैं:

1. परीक्षण तापमान अलग-अलग हैं। आईईसी 62620:2014 औरजेआईएस सी 8715-1:20185 को नियंत्रित करता है℃IEC 61960-3:2017 से अधिक परिवेश का तापमान। कम तापमान से इलेक्ट्रोलाइट की चिपचिपाहट अधिक हो जाएगी, जिससे आयनों की गति कम हो जाएगी। इस प्रकार रासायनिक प्रतिक्रिया धीमी हो जाएगी, और ओम प्रतिरोध और ध्रुवीकरण प्रतिरोध बड़ा हो जाएगा, जिससे डीसीआईआर में वृद्धि की प्रवृत्ति होगी।
2. SoC अलग है. SoC की आवश्यकता हैआईईसी 62620:2014औरजेआईएस सी 8715-1:201850 है％±10％, जबकिआईईसी 61960-3:2017100% है. चार्ज की स्थिति डीसीआईआर के लिए बहुत प्रभावशाली है। आम तौर पर एसओसी की वृद्धि के साथ डीसीआईआर परीक्षण परिणाम कम हो जाएगा। यह प्रतिक्रिया की प्रक्रिया से संबंधित है। कम SoC में，चार्ज स्थानांतरण प्रतिरोधR_ct ऊँचा होगा; औरR_ct एसओसी की वृद्धि के साथ डीसीआईआर में भी कमी आएगी।
3. डिस्चार्ज करने की अवधि अलग है. IEC 62620:2014 और JIS C 8715-1:2018 को इससे अधिक लंबी डिस्चार्ज अवधि की आवश्यकता होती हैआईईसी 61960-3:2017. लंबी पल्स अवधि डीसीआईआर की कम बढ़ती प्रवृत्ति का कारण बनेगी, और रैखिकता से विचलन प्रस्तुत करेगी। इसका कारण यह है कि नाड़ी का समय बढ़ने से गति अधिक हो जायेगीR_ct और बन गएप्रमुख.
4. डिस्चार्ज धाराएँ भिन्न हैं। हालाँकि डिस्चार्ज करंट का डीसीआईआर से सीधा संबंध जरूरी नहीं है। रिश्ता तय होता हैडिज़ाइन।
5. यद्यपिजेआईएस सी 8715-1:2018का अर्थ हैआईईसी 62620:2014, उच्च रेटेड बैटरियों पर उनकी अलग-अलग परिभाषाएँ हैं।आईईसी 62620:2014परिभाषित करता है कि उच्च रेटेड बैटरियां 7.0C से कम करंट डिस्चार्ज नहीं कर सकती हैं।Wहिलजेआईएस सी 8715-1:2018उच्च रेटेड बैटरियों को परिभाषित करता है जो 3.5C पर डिस्चार्ज हो सकती हैं।

परीक्षण पर विश्लेषण

नीचे DCIR परीक्षण माप का वोल्टेज-समय फ़ंक्शन चार्ट है। वक्र कोशिकाओं के प्रतिरोध को दर्शाता है, ताकि हम प्रदर्शन का मूल्यांकन कर सकें।

• जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, लाल तीर दर्शाते हैंR_Ω. मान आईआर-ड्रॉप से ​​संबंधित है। iR-ड्रॉप का अर्थ है करंट परिवर्तन के बाद वोल्टेज में अचानक परिवर्तन। आम तौर पर जब किसी सेल को विद्युतीकृत किया जाता है'वोल्टेज की गिरावट. इसलिए हम जान सकते हैं किR_Ω कोशिका का है0.49mΩ.
• हरा तीर दर्शाता हैR_ct. R_ct औरR_mt सक्रिय होने के लिए कुछ समय चाहिए. आम तौर पर यह ओम वोल्टेज के गिरने के बाद होता है। का मान हैR_ct वर्तमान परिवर्तन के बाद 1ms मापा जा सकता है। मूल्य है0.046mΩ. सामान्यतःR_ct SoC के बढ़ने से कमी आएगी।
• नीला तीर परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता हैR_mt. लिथियम-आयन के असमान प्रसार के कारण वोल्टेज कम होता रहता है। का मान हैR_mt is 0.19mΩ 

निष्कर्ष

डीसीआईआर परीक्षण बैटरियों का प्रदर्शन दिखा सकता है। यह'यह अनुसंधान एवं विकास के लिए भी एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। हालाँकि माप की सटीकता बनाए रखने के लिए कुछ मुद्दों पर विचार किया जाना चाहिए।

• बैटरी और चार्ज और डिस्चार्ज उपकरण के बीच कनेक्शन के तरीके पर विचार किया जाना चाहिए। कनेक्शन प्रतिरोध जितना संभव हो उतना कम होना चाहिए (इससे बड़ा नहीं होने का सुझाव दें)।0.02mΩ).
• वोल्टेज और करंट संग्रहण तारों का कनेक्शन भी महत्वपूर्ण है।Iटैब के एक ही तरफ कनेक्ट करना बेहतर होगा। यह ध्यान देना चाहिए कि कलेक्शन तारों को उपकरण के चार्जिंग तारों से न जोड़ें।
• चार्ज और डिस्चार्ज उपकरण की सटीकता और प्रतिक्रिया समय को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। प्रतिक्रिया समय 10ms से अधिक नहीं होने का सुझाव दिया गया है। प्रतिक्रिया समय जितना कम होगा, परिणाम उतना अधिक सटीक होगा।