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。广东动态eis近期价格
动态EIS测试是一种无损的参数测定和有效的电池动力学行为测定方法。它通过给电池系统施加频率和小幅度的正弦波电压信号,系统会产生一个频率为正弦波电流响应。激励电压与响应电流的比值变化即为电化学系统的阻抗谱。EIS测试可以从很低的频率(几μHz)扫描到很高的频率(几MHz),从而实现宽频范围的电化学界面反应研究。这种测试方法可以获取电池内部状态和电化学行为信息,帮助分析燃料电池内部多域多尺度的复杂变化过程。多应用于燃料电池结构设计优化与材料选择、输出特性和影响因素分析、故障在线诊断、寿命预测、燃料电池建模及内部状态检测等方面的研究。此外,EIS测试也可以用于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。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。动态eis排行榜动态EIS技术有助于实现锂电池的智能化管理,为电池系统的稳定运行提供支持。
传统的锂电池检测主要是通过物理方法,如以高性能单片机为重点,采用自动控制理论,对锂电池的充放电进行测试。这种测试方法可有效地防止锂电池过压、过充、过放、过温,同时也可以有效地检测电池的电压状态。但也有其不足的一面,就是检测存在一定的误判率,会造成原材料的损失。
针对锂电池的国家标准,可以利用EIS技术来监测锂电池状态。在用电化学阻抗谱法监测锂电池的过程中,可将其看成一个稳定的线性系统。假设有一角频率为ω的正弦波电流信号X,如果将X输入电池系统中,则会从电池系统中输出一个角频率也为ω的正弦波电流信号Y。
我们可以得出不同角频率下的Y与X的关系,即频率响应的函数值,此值就是电池的电化学阻抗谱。通过电化学阻抗谱曲线,我们可以建立电池系统的等效电路并确定电路中的相关元件,从而得出有关过程的动力学参数或有关体系的物理参数,然后对这些参数数据进行筛选并处理。通过阻抗谱曲线的形状得到电池内部的等效电路。典型的锂离子电池的等效电路如图1所示。Rb是溶液电阻,R电解是电荷传递电阻,C双层是电双层电容。有了等效电路,利用非线性小二乘法拟合的方法处理,就得到了等效电路中的各元件的参数值,进而来对锂离子电池的状态进行监测。
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。炙云科技的动态EIS技术为电池行业的发展带来新的机遇和挑战。
动态EIS(电化学阻抗谱)在电池领域的应用非常广,除了评估电池的状态和性能、预测电池状态(如SOC、SOH)和确定限制电极性能的因素(如电导率、电荷转移特性、钝化膜特性等)外,还包括以下几个方面:电池材料研究:通过动态EIS技术,可以研究新型电池材料的电化学性质、反应动力学和电荷传递过程,从而优化材料的结构和组成,提高电池的性能和稳定性。电池老化研究:动态EIS技术可以用于评估电池的老化过程,通过分析阻抗谱的变化,可以了解电池老化对内部电化学性质的影响,从而制定有效的老化管理策略。电池管理系统:动态EIS技术可以用于开发高效的电池管理系统(BMS),通过实时监测电池的阻抗谱,可以实现对电池状态的实时评估和预测,从而提高电池的安全性、可靠性和性能。电池回收利用:动态EIS技术可以用于评估废旧电池的剩余容量和性能,为电池的回收和再利用提供有价值的信息。电池制造过程控制:在电池的制造过程中,动态EIS技术可以用于监控电池的质量和一致性,确保生产的电池符合性能要求。总之,动态EIS技术在电池领域的研究、开发、生产和回收过程中都发挥着重要的作用,为提高电池的性能、可靠性和安全性提供了有力的支持。在储能领域,动态EIS技术确保电池的安全性和一致性。贵州动态eis哪里买
动态EIS检测设备广泛应用于新能源领域,为电池技术的发展提供了有力支持。广东动态eis近期价格
电化学阻抗谱(electrochemicalimpedancespectroscopy,简称EIS)一开始用于研究线性电路网络频率响应特性,将这一特性应用到电极过程的研究,形成了一种实用的电化学研究方法。电化学阻抗谱测试需要具备一定的前提条件。首先,交流微扰信号与响应信号之间必须具有因果关系;其次,响应信号必须是扰动信号的线性函数;第三,被测量体系在扰动下是稳定的,即满足因果性、线性和稳定性3个基本条件,可以用Kramers-Kronig变换来判断阻抗数据的有效性。广东动态eis近期价格