电阻是在电路中对电流阻碍作用的大小,数值上等于电压/电流,理想的电阻且满足下面关系,遵循欧姆定律,电阻值大小和频率无关。然而现实中很多电路元件的属性更为复杂,不得不采用更为常用的电路元件-阻抗,不同于电流,阻抗受频率影响,阻抗的测试一般用小幅度的交流信号激励测得,其大小值也表示为电路对电流阻碍作用的大小。在电化学体系中,EIS不仅应用在于电化学过程的表征,例如在电极动力学,界面双电层等,而作为一个电化学装置优化工具去做材料挑选,电化学防腐等方面。动态EIS技术为电池管理系统的智能化和自动化提供了有力支持。福建动态eis达标
在EIS测试设置时,通常有两种选择GEIS(电流激励EIS)和PEIS(电压激励EIS),GEIS是输入电流信号,输出电压信号,PEIS是输入电压信号,输出电流信号,那么什么时候选择哪一种?有什么依据吗?选择PEIS的场景:未知的电化学体系,5-20mV的电压幅度选择GEIS的场景:低阻抗体系和状态改变的体系,小于10%容量的电流幅度例如阻抗只有几mΩ的电芯,施加一个小的电压扰动的话,根据欧姆定律U=IR,会产生很大的电流值,这样就可能破坏电芯的稳定状态,如果施加一个合适的电流扰动,那么得到的电压值也会比较小,电芯的稳定状态就不会被破坏掉。在一个状态改变的体系中,例如自发形成的腐蚀或者正在充放电中的电芯,OCV电压发生改变,我们可以观察EvsI的斜率,斜率指的是需要的阻抗,下图a)中,PEIS中的重点可认为稳定电压,起始是蓝线,t=0,黑点是施加的处斜率指阻抗,当t=tmax,曲线向左移动,此时观察的点为Et=0与黄线相交点,可发现该点的斜率明显与t=0时的黑点不相同,而在b)中,GEIS保证电流时稳定的,均在0附近,那么曲线移动后,并未改变观察点的位置,所以斜率不变,故此时GEIS要比PEIS效果要好很多。河北动态eis商家通过动态EIS测试,可以优化锂电池的设计和生产工艺,提高电池性能和质量。
动态EIS是一种先进的无损测试方法。通过在电池充放电过程中施加微小的交流电信号,动态EIS能够实时监测电池的电化学反应特性,获取电池的状态和性能信息,而不会对电池造成任何损害。这一特点使得动态EIS成为评估电池健康状态和性能的一种理想工具。在电池容量测量方面,传统的测试方法通常需要对电池进行放电或充电,这可能会对电池造成一定的损害,甚至影响电池的性能。而动态EIS则无需进行放电或充电,只需对电池施加一个微小的交流电信号,即可获取电池的阻抗谱图。通过分析阻抗谱图,可以评估电池的容量和性能。因此,动态EIS在电池容量测量上具有无损、准确、可靠的优势。它能够提供关于电池内部结构和电极过程的信息,帮助研究人员更好地理解电池的电化学反应机制和容量变化规律。这对于电池的优化设计和改进具有重要意义,为未来电池技术的发展和应用提供了重要的支持。
电池作为现代社会中不可或缺的储能设备,已经成为了支撑新能源发展的关键技术之一。在近40年的时间里,随着人们对新能源的不断探索和研究,电池技术也在持续发展和优化。为了更好地利用电化学能量、提高电池产品性能,对电池的生产和测试技术要求也越来越高。电化学阻抗谱(EIS)是测量电池的技术手段之一,通过使用多种正弦交流信号激励扰动电池电极,并采样分析其响应信号,能够获取电池的电化学特征信息。这种测试方法具有无损、非破坏性和高精度等优点,因此被广泛应用于电池生产和研发过程中。通过EIS测试,可以深入了解电池的电化学反应机制、电荷传输过程和扩散行为等信息。这些信息对于优化电池设计和生产过程、提高电池性能和稳定性具有重要意义。例如,通过EIS测试可以评估电池的容量、内阻、自放电率等关键性能参数,以及研究电池在不同温度、电流密度和老化条件下的性能表现。随着新能源产业的不断发展,对电池性能的要求也越来越高。未来,EIS测试将在电池研究和生产中发挥更加重要的作用。通过进一步优化EIS测试技术,提高测试精度和效率,可以更好地满足人们对高性能、高稳定性电池的需求,推动新能源产业的可持续发展。动态EIS是一种无损的测试方法,可以在不破坏电池的情况下获取电池的状态和性能信息。
电化学交流阻抗(EIS)作为非破坏性和非植入性的方法,可以监测电池内阻,双电层电容和扩散等。EIS被称为“无传感器”的技术,因为不需要额外的硬件。EIS另外一个优势是可以避免使用表面温度传感器的温度延迟现象。电池阻抗的频率与电池的内部温度存在固有的相关性,但这个相关性会受到电池的荷电态(SoC)和健康状态(SoH)影响。Srinivasan 和 Schmidt等人已经证实特定频率和电池内部温度的相关性。Srinivasan展示了 LiCoO2 在40 和100 Hz范围内与温度变化高度敏感,并且和 SoC和SoH 相关度很大。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。河北动态eis商家
炙云科技利用动态EIS技术,快速测量电池的阻抗谱。福建动态eis达标
动态EIS在电动汽车领域的应用主要体现在:电池管理系统优化:动态EIS系统可以实时监测电池的阻抗谱,从而准确评估电池的状态和性能。这有助于优化电池管理系统的功能,例如电池的充放电控制、均衡管理和热管理,提高电池的使用效率和安全性。电池故障诊断和预防:通过实时监测电池的阻抗谱,动态EIS系统能够及时发现电池内部的故障或隐患,例如电解质损失、电极材料腐蚀等。这有助于预防潜在的电池故障,并指导维修人员进行及时的维护和保养。电池性能提升和材料研究:动态EIS系统可以用于研究新型电池材料和系统的电化学性质、反应动力学和电荷传递过程。通过优化材料的结构和组成,可以提高电池的性能和稳定性,推动电动汽车技术的创新和发展。充电设施的监测和维护:电动汽车的充电设施是关键的组成部分,其性能对电动汽车的运行和用户体验至关重要。动态EIS系统可以用于监测充电设施的电池状态,确保其正常运行,同时也可以用于评估充电设施的性能和维护状态。电动汽车能效评估:动态EIS系统可以用于评估电动汽车的能效,即电动汽车在运行过程中对能量的利用效率。通过分析阻抗谱,可以深入了解电动汽车的动力系统和能源管理系统的性能,从而优化电动汽车的设计和能效。福建动态eis达标