ACIR et DCIR, quelle est la différence?
Dans l'industrie du lithium, la résistance interne de la batterie est l'un des indicateurs les plus importants pour évaluer les performances du produit. Nous pouvons souvent voir les informations sur la résistance interne de la batterie au lithium dans les spécifications ou la fiche technique de la batterie.. Cependant, si tu fais attention, vous constaterez peut-être que certaines résistances internes indiquent ACIR et d'autres indiquent DCIR, alors quelle est la différence et le lien entre ACIR et DCIR? Quelles informations représentent-ils? Quelles données devons-nous prendre comme base? Cet article vous apportera les réponses à ces questions.
Table des matières
Qu’est-ce que l’ACIR?
ACIR est une résistance interne à courant alternatif, un type de résistance interne de la batterie. C'est la capacité d'empêcher le passage du courant alternatif. Numériquement, ACIR est une valeur variable liée à la fréquence appliquée. En général, plus la fréquence est élevée, plus l’ACIR est bas, tandis que le DCIR est beaucoup moins affecté par la fréquence, mais ça a un effet.
Sous l'action d'un courant alternatif haute fréquence (CA), les ions lithium arrivent trop tard pour se déplacer de manière significative à l'intérieur de la batterie, éviter la consommation et la diffusion du matériau de surface de l'électrode, et minimiser l'interférence de l'effet de polarisation, à ce moment-là, la valeur ACIR mesurée est considérée comme équivalente à la résistance ohmique interne de la batterie.
Les batteries lithium-ion utilisent généralement une alimentation secteur à une fréquence de 1 kHz, sous ce test, la valeur mesurée ACIR est équivalente à la résistance interne ohmique. Nous pouvons voir que de nombreux fabricants de batteries au lithium fournissent une résistance interne dans la spécification qui sera marquée ACIR., 1kHz.
Qu'est-ce que le DCIR?
DCIR est une résistance interne à courant continu, un type de résistance interne de la batterie. C'est la capacité d'empêcher le passage du courant continu. C'est le rapport entre la variation de tension d'une batterie et la variation correspondante du courant de décharge dans des conditions de fonctionnement., et sa valeur peut être dérivée en testant.
On l'appelle également résistance dynamique car il y a un changement significatif dans la position spatiale des ions Li au cours du test..
En raison de l'existence de la polarisation, DCIR contient une résistance interne ohmique et une résistance interne de polarisation, etc.. La valeur du DCIR testée est l'impédance que présente la batterie lithium-ion pendant le fonctionnement.
Méthode d'essai pour l'ACIR
L'ACIR est testé en injectant un signal de courant sinusoïdal dans les bornes positives et négatives de la batterie., et en même temps détecter et obtenir un signal de tension sinusoïdale aux deux autres bornes, ce qui conduit à la dérivation de l'impédance alternative de la batterie.
Les fabricants de batteries Li-ion utilisent généralement un testeur de résistance interne spécial pour batterie., définir les conditions de test en utilisant 1000 Hz AC, en appliquant un signal de courant alternatif et en mesurant la réponse en tension aux deux extrémités de la batterie, pour calculer l'ACIR de la batterie.
Méthode de test pour DCIR
Le test DCIR applique un signal CC à la batterie, généralement un courant d'impulsion constant. La batterie est chargée et déchargée à l'aide d'un courant (je) d'un multiplicateur spécifique, limiter le temps de charge et de décharge (t) à une valeur finie, et la tension de la batterie avant la charge et la décharge est enregistrée comme (U1), et après la charge et la décharge est enregistré comme (U2), qui s'obtient en calculant: R = (U2 – U1)/je .
Le DCIR peut généralement être considéré comme la résistance interne ohmique + impédance de transfert de charge + impédance de migration des ions lithium de la batterie (les différences dans les méthodes de test peuvent entraîner la non-apparition de la polarisation de concentration, il peut donc également inclure uniquement la résistance interne ohmique + impédance de transfert de charge).
Différence entre DCIR et ACIR
ACIR et DCIR sont des manifestations de la résistance interne d'une batterie., et il y a une certaine relation entre eux. Comme le montre l’analyse de l’article ci-dessus, DCIR inclut généralement toutes les impédances d'une batterie, y compris la résistance ohmique, impédance d'interface, impédance de transfert de charge, et impédance de diffusion. Et ACIR, surtout aux hautes fréquences, représente principalement la résistance interne ohmique. Donc, généralement, la valeur de ACIR sera inférieure à DCIR.
Il a également été démontré que lorsque la fréquence actuelle est faible, les deux sont linéairement liés. Cela signifie que dans des conditions spécifiques de basse fréquence, nous pouvons indirectement obtenir la valeur de DCIR grâce à la mesure de ACIR, et utilisez l'ACIR à basse fréquence comme une autre mesure du DCIR. Il offre plus de sélectivité et de flexibilité pour la mesure de la résistance interne de la batterie.
Les résultats des tests ACIR sont hautement reproductibles et rapides, avec des temps de test de l'ordre de la milliseconde. Associé à un équipement automatisé, des mesures de lots efficaces peuvent être obtenues. Le testeur ACIR est petit et léger, avec un processus de test simple et économe en énergie qui permet des mesures rapides, ce qui le rend particulièrement adapté aux inspections de batteries et aux tests de groupes de cellules.
Par rapport à l’ACIR, les résultats des tests DCIR de la batterie sont relativement moins reproductibles, les mesures prennent plus de temps, et les résultats des tests de charge/décharge de la batterie doivent être calculés. Testeurs DCIR, c'est à dire., équipement de charge/décharge de batterie, sont plus fiables que les tests ACIR, et les instruments sont plus grands, plus lourd, et consomme plus d'énergie; cependant, en pratique le DCIR sera beaucoup plus proche de la résistance interne de la batterie.
Pour résumer, Le test ACIR est plus pratique, rapide et pas cher, couplé aux deux ont également une certaine corrélation, les fabricants de batteries utilisent généralement l'ACIR pour évaluer la résistance interne de la batterie, la plupart du temps, les spécifications de la batterie fournissent également la valeur de l'ACIR.
Application du DCIR et de l’ACIR
En pratique, les mesures de DCIR et ACIR sont parfois combinées pour fournir une image plus complète des performances de la batterie. DCIR peut refléter plus fidèlement les valeurs superposées de diverses résistances et capacités au sein de la batterie, tandis que l'ACIR fournit plus d'informations sur les réactions électrochimiques. Aussi, lorsqu'il est combiné avec l'analyse de la température, état de charge, et d'autres facteurs, la santé et les performances de la batterie peuvent être évaluées avec plus de précision.
Le DCIR est couramment utilisé pour évaluer les performances énergétiques d'une batterie et ses performances en utilisation réelle.. C’est important pour la capacité de décharge de la batterie, efficacité de charge et autres aspects.
ACIR a une large gamme d’applications dans la recherche et le développement de batteries, contrôle qualité et analyse électrochimique. Cela peut aider à étudier le mécanisme de réaction électrochimique, propriétés d'interface des batteries.
Le changement d'impédance ohmique des batteries lithium-ion est limité pendant l'utilisation, cependant, avec le processus de charge et de décharge répété de la cellule de batterie, certaines substances solides irréversibles se déposeront continuellement à la surface des électrodes, correspondant à l'épaississement du film SEI, ce qui conduit à l'augmentation des résistances internes électrochimiques et diffusives de la cellule de batterie. Donc, évaluer le vieillissement des batteries en pratique, tester le DCIR est plus facile à rechercher et digne d'attention que l'ACIR.
Généralement, dans la production de batteries, après l'achèvement de chaque processus, la batterie sera testée pour la résistance interne afin de détecter les batteries défectueuses. Avant l'expédition de la batterie, afin de garantir la qualité de la batterie et les exigences de cohérence de la batterie, la batterie sera également triée et regroupée par la valeur de la résistance interne. Les tests ACIR sont efficaces et peu coûteux, les fabricants choisissent souvent ACIR pour évaluer la batterie.
