在電池老化壽命研究方面,徐鑫珉等采用循環充放電方式對磷酸鐵鋰電池樣本進行了老化實驗和電化學阻抗譜測試。他們提出了基于交流阻抗的SOH計算公式,并驗證了電流擾動激勵測試電池交流阻抗的可行性。依據所獲得的阻抗數據,發現低頻阻抗與SOH呈現單調遞增的規律。使用線性擬合方式獲得了電池老化曲線,這為使用阻抗數據計算SOH,預測電池使用壽命提拱了算法支持和理論依據。等效電路模型對于阻抗定量的分析具有積極作用。謝媛媛等將模型預測的阻抗與實驗獲得的阻抗結合到一起分析,既驗證了模型的有效性,又可以充分利用模型和實驗在區分阻抗成份上各自具有的優勢。實驗條件為充電倍率0.5C,溫度25℃。循環次數增加,歐姆阻抗變化不明顯,電荷傳遞阻抗明顯增加,擴散阻抗減小,總體阻抗呈增大的趨勢。可以預測,隨著循環次數增加,阻抗譜很難區分各頻率成分的影響,使用等效模型計算各阻抗參數將變得更加有效。動態EIS在鋰電池的研發、生產和維護中發揮重要作用,提高電池的安全性和可靠性。青海動態eis達標
電化學阻抗譜是在電化學電池處于平衡狀態下(開路狀態)或者在某一穩定的直流極化條件下,按照正弦規律施加小幅交流激勵信號,研究電化學的交流阻抗隨頻率的變化關系,稱之為頻率域阻抗分析方法。也可以固定頻率,測量電化學電池的交流阻抗隨時間的變化,稱之為時間域阻抗分析方法。鋰離子電池的基礎研究中更多的用頻率域阻抗分析方法。EIS由于記錄了電化學電池不同響應頻率的阻抗,而一般測量覆蓋了寬的頻率范圍(μHz-MHz),因此可以分析反應時間常數存在差異的不同的電極過程。2.1電極過程動力學信息的測量電化學阻抗譜在鋰離子電池電極過程動力學研究中的應用非常多。一般認為,Li+在嵌入化合物電極中的脫出和嵌入過程包括以下幾個步驟,如圖1所示,①電子通過活性材料顆粒間的輸運、Li+在活性材料顆粒空隙間電解液中的輸運;②Li+通過活性材料顆粒表面絕緣層(SEI)的擴散遷移;③電子/離子在導電結合處的電荷傳輸過程;④Li+在活性材料顆粒內部的固體擴散過程;⑤Li+在活性材料中的累積和消耗以及由此導致活性材料顆粒晶體結構的改變或新相的生成。河北動態eis設備炙云科技的EIS設備適用于不同的測試場景和應用需求,便攜式設計使得測試過程更加方便靈活,提高測試效率。
在EIS測試設置時,通常有兩種選擇GEIS(電流激勵EIS)和PEIS(電壓激勵EIS),GEIS是輸入電流信號,輸出電壓信號,PEIS是輸入電壓信號,輸出電流信號,那么什么時候選擇哪一種?有什么依據嗎?選擇PEIS的場景:未知的電化學體系,5-20mV的電壓幅度選擇GEIS的場景:低阻抗體系和狀態改變的體系,小于10%容量的電流幅度例如阻抗只有幾mΩ的電芯,施加一個小的電壓擾動的話,根據歐姆定律U=IR,會產生很大的電流值,這樣就可能破壞電芯的穩定狀態,如果施加一個合適的電流擾動,那么得到的電壓值也會比較小,電芯的穩定狀態就不會被破壞掉。在一個狀態改變的體系中,例如自發形成的腐蝕或者正在充放電中的電芯,OCV電壓發生改變,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中的重點可認為穩定電壓,起始是藍線,t=0,黑點是施加的處斜率指阻抗,當t=tmax,曲線向左移動,此時觀察的點為Et=0與黃線相交點,可發現該點的斜率明顯與t=0時的黑點不相同,而在b)中,GEIS保證電流時穩定的,均在0附近,那么曲線移動后,并未改變觀察點的位置,所以斜率不變,故此時GEIS要比PEIS效果要好很多。
動態EIS(電化學阻抗譜)在電池容量測量上發揮著重要作用。通過給電池系統施加一個頻率不同的小振幅的交流電勢波,測量交流電勢波與電流信號的比值(即系統的阻抗),動態EIS可以獲取電池的電化學特性信息,包括電極電化學反應速率、電解質電導率、電極表面活性等。這些信息對于評估電池的狀態和性能非常有幫助。例如,電池的阻抗與電池的容量和性能密切相關。如果電池的阻抗較高,可能會影響電池的充放電性能和容量。因此,通過動態EIS測試,可以評估電池的容量狀況,了解電池的健康狀態。此外,動態EIS還可以提供關于電池內部結構和電極過程的信息。通過分析EIS數據,可以確定電池內部的等效電路和元件參數,進而推斷電池的性能和容量。這對于電池的優化設計和改進具有重要意義。動態EIS是一種無損、原位、寬頻的電化學測試技術,有助于深入理解電池的電化學反應機制和性能變化規律。
電化學阻抗譜(electrochemicalimpedancespectroscopy,簡稱EIS)一開始用于研究線性電路網絡頻率響應特性,將這一特性應用到電極過程的研究,形成了一種實用的電化學研究方法。電化學阻抗譜測試需要具備一定的前提條件。首先,交流微擾信號與響應信號之間必須具有因果關系;其次,響應信號必須是擾動信號的線性函數;第三,被測量體系在擾動下是穩定的,即滿足因果性、線性和穩定性3個基本條件,可以用Kramers-Kronig變換來判斷阻抗數據的有效性。動態EIS廣泛應用于鋰離子電池、鈉離子電池、燃料電池和腐蝕防護等領域,是一種常用的電化學檢測手段。青海動態eis達標
炙云科技的動態EIS設備以其高精度測量和實時監測功能,成為電池性能評估的好工具。青海動態eis達標
炙云科技的動態EIS系統在市場上具有以下優勢:創新的技術:炙云科技在動態EIS系統領域擁有自主研發能力,不斷推出創新的技術和解決方案,滿足客戶不斷變化的需求。高度的靈活性:炙云科技的動態EIS系統可根據客戶的具體需求進行定制化開發,滿足不同行業的特殊要求,具有高度的靈活性。良好的性能表現:系統采用先進的技術和算法,確保了高性能的表現,能夠快速處理大量的數據和復雜的計算,為客戶提供高效的服務。完善的服務支持:炙云科技提供良好的服務支持,包括售前咨詢、售中實施和售后維護等,確保客戶在使用過程中得到及時的技術支持和解決方案。良好的用戶體驗:系統的界面設計友好,操作簡便,使得用戶可以快速上手,并且在使用過程中享受到流暢、便捷的操作體驗。強大的集成能力:系統可與其他信息系統進行集成,實現數據的共享和流程的對接,提高企業的工作效率和資源利用率。可持續的升級與維護:炙云科技持續關注技術的發展趨勢和客戶的業務變化,提供系統的升級和維護服務,確保系統的長期穩定運行。青海動態eis達標