电池动态EIS是一种测试方法,全称为电化学阻抗谱(ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy)。它可以通过施加不同频率的微小交流电信号,测量锂电池系统中电化学反应的特性,如电解液电导率、电极材料的电化学反应速率等。当在锂电池中施加一个微小的交流电信号时,该信号将在电解液和电极材料之间产生电化学反应,导致电阻和电容发生变化,从而导致电池内的阻抗值发生变化。EIS测试通常会在一定范围内施加多个不同频率的电信号,并测量每个频率下的阻抗值。通过这些测量数据,可以构建一个称为“阻抗谱”的图表,显示电化学反应的特性。阻抗谱图通常包括一个实部和虚部的坐标轴,其中实部表示电阻值,虚部表示电容值。通过分析阻抗谱图,可以获得电池系统的电化学特性参数,如电解液电导率、电极材料的电化学反应速率等。炙云科技的EIS设备适用于不同的测试场景和应用需求,便携式设计使得测试过程更加方便灵活,提高测试效率。广东动态eis均价
利用电化学阻抗谱研究一个电化学系统时,它的基本思路是将电化学系统看作是一个等效电路,这个等效电路是由电阻(R)、电容(C)、电感(L)等基本元件按串联或并联等不同方式组合而成。通过EIS,可以定量的测定这些元件的大小,利用这些元件的电化学含义,来分析电化学系统的结构和电极过程的性质。我们可以将内部结构未知的电化学系统当作一个黑箱,给黑箱输入一个扰动函数(激励函数),黑箱就会输出一个响应信号。用来描述扰动与响应之间关系的函数,称为传输函数。传输函数是由系统的内部结构决定的,因此通过对传输函数的研究,就可以研究系统的性质,获得有关系统内部结构的信息。如果系统的内部结构是线性的稳定结构,则输出信号就是扰动信号的线性函数。河北动态eis市场报价动态EIS能够提供准确的电化学信息,帮助用户更好了解电池的性能和状态,为电池的优化设计和改进提供指导。
电化学阻抗谱是在电化学电池处于平衡状态下(开路状态)或者在某一稳定的直流极化条件下,按照正弦规律施加小幅交流激励信号,研究电化学的交流阻抗随频率的变化关系,称之为频率域阻抗分析方法。也可以固定频率,测量电化学电池的交流阻抗随时间的变化,称之为时间域阻抗分析方法。锂离子电池的基础研究中更多的用频率域阻抗分析方法。EIS由于记录了电化学电池不同响应频率的阻抗,而一般测量覆盖了宽的频率范围(μHz-MHz),因此可以分析反应时间常数存在差异的不同的电极过程。2.1电极过程动力学信息的测量电化学阻抗谱在锂离子电池电极过程动力学研究中的应用非常多。一般认为,Li+在嵌入化合物电极中的脱出和嵌入过程包括以下几个步骤,如图1所示,①电子通过活性材料颗粒间的输运、Li+在活性材料颗粒空隙间电解液中的输运;②Li+通过活性材料颗粒表面绝缘层(SEI)的扩散迁移;③电子/离子在导电结合处的电荷传输过程;④Li+在活性材料颗粒内部的固体扩散过程;⑤Li+在活性材料中的累积和消耗以及由此导致活性材料颗粒晶体结构的改变或新相的生成。
动态EIS系统在纯电领域的应用还包括以下几个方面:电池安全性研究:通过监测和分析阻抗谱的变化,动态EIS系统可以帮助研究电池在异常条件下的安全性,例如过充、过放、高温等条件下的电池阻抗变化。这有助于了解电池的安全性能,预防潜在的安全隐患。电池老化研究:通过长期监测电池阻抗谱的变化,动态EIS系统可以深入了解电池老化对内部电化学性质的影响,揭示电池的老化机制。这有助于制定有效的老化管理策略,提高电池的可靠性和安全性。储能系统优化:在纯电领域,储能系统是关键的组成部分。动态EIS系统可以用于评估储能系统的性能和效率,包括储能电池的容量、能量密度、功率密度等。通过优化储能系统的设计和配置,可以提高纯电系统的运行效率和稳定性。新型储能材料研究:动态EIS系统可以用于研究新型储能材料的电化学性质和性能。通过测量不同储能材料下的阻抗谱,可以评估材料的电化学性能和电荷传递过程,推动新型储能材料的研究和发展。充电策略优化:动态EIS系统可以用于优化纯电车辆的充电策略。通过实时监测电池的阻抗谱,可以了解电池的充电状态和性能,从而制定更加合理的充电计划和控制策略,提高电池的使用寿命和充电效率。炙云科技的动态EIS设备具备出色的数据处理能力,能够自动分析并生成报告,极大地提高了测试效率。
SOC是电池荷电状态,也是电池电量使用状态的体现。使用EIS拟合的阻抗曲线可以判断电池内部各阻抗的变化情况。同时,EIS也可以为电池使用SOC区间的选取提供依据。席安静等对磷酸铁锂电池各阻抗随SOC的变化规律进行了研究,重点研究了中频阻抗。她发现在不同SOC时,欧姆阻抗保持不变,电荷转移阻抗和扩散阻抗受SOC影响明显。并验证了串联电容、双电层电容和电荷转移阻抗用于预测电池SOC的可行性。张文华等以容量为60Ah的C/LiFePO4电池为研究对象,以1.0C充放电倍率对4组不同循环次数的电池进行了全充全放实验,研究结果与席安静的研究相似。他们认为在不同SOC状态下,欧姆阻抗基本不变。电荷传递阻抗和扩散阻抗呈先减小后稳定再增大的趋势,在SOC为0~25%和75%~100%区间明显偏大,中间区间趋于平缓。他们认为这是低SOC和高SOC区间电极反应很弱引起的。姜久春等测试了磷酸铁锂电池在不同SOC下的阻抗谱。相比较于张文华等的研究,姜久春等所获得的阻抗谱曲线能高精度地区分电荷转移阻抗和扩散阻抗,很好地印证了锂离子浓度、电极材料电化学特性所引起的电极极化和浓差极化的变化。通过与多种电池管理系统和测试平台的集成,炙云科技的EIS设备为用户提供了完整的电池测试解决方案。广东动态eis单价
动态EIS技术为锂电池性能评估提供了更准确的手段,有助于及时发现潜在问题。广东动态eis均价
炙云科技一直致力于为电池行业提供先进的检测技术。其eis设备,即电池电化学阻抗谱快速测量技术,正是这一理念的完美体现。该技术采用宽带宽的激励信号,确保了测量的精度和准确性。与此同时,结合频谱无损提取方法,使得EIS测量速度相比于传统的扫频方式提升了高达79.4%。这一技术的出现,彻底改变了电池阻抗谱测量的传统模式。在以前,由于测量速度慢,电池的电化学阻抗谱测量往往只能在大规模生产的环境中进行。而现在,炙云科技的eis设备让每个电池都能得到快速的阻抗谱测量,无论是在生产线上、还是在维保过程中,甚至在电池的残值评估中,都能快速进行。为了满足各种不同的应用场景,炙云科技还自主开发了可扩展通道的EIS测量设备。这一设备不仅支持1kHz~0.01Hz的阻抗快速测量,还具备高度的灵活性和可扩展性。无论是大规模的生产环境,还是小规模的实验室环境,都能轻松应对。更为重要的是,由于EIS测量速度的大幅提升,电池容量、一致性等方面的检测评估速度也得到了明显的提高。这不仅极大地提高了工作效率,更为重要的是,它让电池的质量控制、性能优化等方面都有了更多的可能性和空间。广东动态eis均价