ACIR frente a DCIR, cual es la diferencia?
En la industria del litio, La resistencia interna de la batería es uno de los indicadores más importantes para evaluar el rendimiento del producto.. A menudo podemos ver la información sobre la resistencia interna de la batería de litio en las especificaciones o en la hoja de datos de la batería.. Sin embargo, si tienes cuidado, Es posible que algunas resistencias internas muestren ACIR y otras muestren DCIR., Entonces, ¿cuál es la diferencia y la conexión entre ACIR y DCIR?? ¿Qué información representan?? ¿Qué datos debemos tomar como base?? Este artículo le brindará las respuestas a estas preguntas..
Tabla de contenido
¿Qué es ACIR??
ACIR es resistencia interna de corriente alterna, un tipo de resistencia interna de la batería. Es la capacidad de impedir el paso de la corriente alterna.. Numéricamente, ACIR es un valor variable que está relacionado con la frecuencia aplicada.. Generalmente cuanto mayor es la frecuencia, cuanto menor sea el ACIR, mientras que DCIR se ve mucho menos afectado por la frecuencia, pero tiene un efecto.
Bajo la acción de corriente alterna de alta frecuencia. (C.A.), Los iones de litio llegan demasiado tarde para moverse significativamente dentro de la batería., evitando el consumo y difusión del material de la superficie del electrodo, y minimizando la interferencia del efecto de polarización, momento en el que el valor ACIR medido se considera equivalente a la resistencia óhmica interna de la batería.
Las baterías de iones de litio generalmente utilizan alimentación de CA a una frecuencia de 1 kHz., bajo esta prueba, el valor medido ACIR es equivalente a la resistencia interna óhmica. Podemos ver que muchos fabricantes de baterías de litio proporcionan resistencia interna en la especificación que estará marcada como ACIR., 1kilociclos.
¿Qué es DCIR??
DCIR es resistencia interna de corriente continua, un tipo de resistencia interna de la batería. Es la capacidad de impedir el paso de la corriente continua.. Es la relación entre el cambio de voltaje de una batería y el cambio correspondiente en la corriente de descarga en condiciones de funcionamiento., y su valor se puede derivar probando.
También se le llama resistencia dinámica porque hay un cambio significativo en la posición espacial de los iones Li durante la prueba..
Debido a la existencia de polarización., DCIR contiene resistencia interna óhmica y resistencia interna de polarización., etc.. El valor de DCIR probado es la impedancia que exhibe la batería de iones de litio durante el funcionamiento..
Método de prueba para ACIR
El ACIR se prueba inyectando una señal de corriente de onda sinusoidal en los terminales positivo y negativo de la batería., y al mismo tiempo detectar y obtener una señal de voltaje de onda sinusoidal en los otros dos terminales, lo que conduce a la derivación de la impedancia de CA de la batería.
Los fabricantes de baterías de iones de litio suelen utilizar un probador de resistencia interna de batería especial., establezca las condiciones de prueba usando 1000 Hz CA, aplicando una señal de corriente CA y midiendo la respuesta de voltaje en ambos extremos de la batería, para calcular el ACIR de la batería.
Método de prueba para DCIR
La prueba DCIR aplica una señal de CC a la batería., normalmente una corriente de pulso constante. La batería se carga y descarga usando una corriente (I) de un multiplicador específico, Limitar el tiempo de carga y descarga. (t) a un valor finito, y el voltaje de la batería antes de cargar y descargar se registra como (U1), y después de la carga y descarga se registra como (U2), que se obtiene calculando: R = (U2 – U1)/I .
Generalmente se puede considerar al DCIR como la resistencia interna óhmica + impedancia de transferencia de carga + Impedancia de migración de iones de litio de la batería. (Las diferencias en los métodos de prueba pueden dar como resultado la no aparición de la polarización de concentración., por lo que también puede incluir solo la resistencia interna óhmica + impedancia de transferencia de carga).
Diferencia entre DCIR y ACIR
Tanto ACIR como DCIR son manifestaciones de la resistencia interna de una batería., y hay una cierta relación entre ellos. Como se puede ver en el análisis del artículo anterior., DCIR suele incluir todas las impedancias de una batería., incluyendo resistencia óhmica, impedancia de interfaz, impedancia de transferencia de carga, e impedancia de difusión. y ACIR, especialmente en altas frecuencias, representa principalmente resistencia interna óhmica. Por lo tanto, generalmente, el valor de ACIR será menor que DCIR.
También se ha demostrado que cuando la frecuencia actual es baja, los dos están linealmente relacionados. Esto significa que bajo condiciones específicas de baja frecuencia, Podemos obtener indirectamente el valor de DCIR a través de la medición de ACIR., y utilizar el ACIR a baja frecuencia como otra medida de DCIR. Proporciona más selectividad y flexibilidad para la medición de la resistencia interna de la batería..
Los resultados de las pruebas ACIR son altamente repetibles y rápidos, con tiempos de prueba en el rango de milisegundos. Emparejado con equipo automatizado, Se pueden lograr mediciones por lotes eficientes.. El probador ACIR es pequeño y liviano., con un proceso de prueba simple y energéticamente eficiente que permite mediciones rápidas, lo que lo hace particularmente adecuado para inspecciones de baterías y pruebas de grupos de celdas.
Comparado con ACIR, Los resultados de la prueba DCIR de la batería son relativamente menos reproducibles., las mediciones toman más tiempo, y los resultados de la prueba de carga/descarga de la batería deben calcularse. Probadores DCIR, es decir., equipo de carga/descarga de baterías, son más confiables que las pruebas ACIR, y los instrumentos son más grandes, más pesado, y consume más energía; sin embargo, en la práctica, DCIR estará mucho más cerca de la resistencia interna de la batería..
Para resumir, La prueba ACIR es más conveniente, rápido y de bajo costo, junto con los dos también tienen una cierta correlación, Los fabricantes de baterías suelen utilizar ACIR para evaluar la resistencia interna de la batería., la especificación de la batería la mayor parte del tiempo también proporciona el valor de ACIR.
Aplicación de DCIR y ACIR
En la práctica, Las mediciones de DCIR y ACIR a veces se combinan para proporcionar una imagen más completa del rendimiento de la batería.. DCIR puede reflejar más fielmente los valores superpuestos de varias resistencias y capacitancias dentro de la batería., mientras que ACIR proporciona más información sobre las reacciones electroquímicas.. También, cuando se combina con el análisis de temperatura, estado de carga, y otros factores, El estado y el rendimiento de la batería se pueden evaluar con mayor precisión..
DCIR se usa comúnmente para evaluar el rendimiento energético de una batería y su rendimiento en uso real.. Es importante para la capacidad de descarga de la batería., eficiencia de carga y otros aspectos.
ACIR tiene una amplia gama de aplicaciones en investigación y desarrollo de baterías., control de calidad y análisis electroquímico. Puede ayudar a estudiar el mecanismo de reacción electroquímica., propiedades de interfaz de las baterías.
El cambio de impedancia óhmica de las baterías de iones de litio está limitado durante el uso., sin embargo, con el proceso repetido de carga y descarga de la celda de la batería, Algunas sustancias sólidas irreversibles se depositarán continuamente en la superficie de los electrodos., correspondiente al engrosamiento de la película SEI, lo que conduce al aumento de las resistencias internas electroquímicas y difusivas de la celda de la batería.. Por lo tanto, evaluar el envejecimiento de las baterías en la práctica, probar el DCIR es más investigable y digno de atención que el ACIR.
Generalmente, en la producción de baterías, después de la finalización de cada proceso, Se probará la resistencia interna de la batería para detectar baterías defectuosas.. Antes de enviar la batería, Para garantizar la calidad de la batería y los requisitos de consistencia de la batería., la batería también se ordenará y agrupará por el valor de la resistencia interna. Las pruebas ACIR son eficientes y de bajo costo., Los fabricantes suelen elegir ACIR para evaluar la batería..
