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。炙云科技的动态EIS设备以其高精度测量和实时监测功能,成为电池性能评估的好工具。湖南动态eis行价
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。湖南动态eis行价在储能领域,动态EIS技术确保电池的安全性和一致性。
EIS测量的前提条件:
因果性条件:输出的响应信号只是由输入的扰动信号引起的的。也就是说测量信号和扰动信号之间存在对应的因果关系,任何其它干扰信号都必须排除。如果充分注意了电化学系统环境因素(比如温度等)的控制,这个条件比较容易满足。
线性条件:输出的响应信号与输入的扰动信号之间存在线性关系。通常的情况下,电化学系统的电流与电势之间是不符合线性关系的,而是由体系的动力学规律决定的非线性关系。但是,当采用小幅度的正弦波电势信号对系统进行扰动时,作为扰动信号的电势和响应信号的电流之间可近似看作呈线性关系,从而可近似的满足线性条件。通常作为扰动信号的电势正弦波的幅度在5mV左右,一般不超过10mV。
稳定性条件:扰动不会引起系统内部结构发生变化,当扰动停止后,体系能够回复到原先的状态。对于可逆反应来说,稳定性条件比较容易满足,对于不可逆的电极过程,只要电极表面的变化不是很快,当扰动幅度小,作用时间短,扰动停止后,系统也能够恢复到离原先状态不远的状态。可以近似的认为满足稳定性条件。对于非常快速的电极反应,或者是扰动的频率低,作用时间长时,稳定性条件的满足较困难,所以EIS研究快速不可逆反应有一定困难。
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。动态EIS检测设备能够快速准确地诊断锂电池故障,提高维修效率。
电池动态EIS(电化学阻抗谱)是一种重要的电化学测试技术,具有许多优点,但也存在一些局限性。以下是电池动态EIS的优缺点:优点:无损检测:电池动态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。这对于电池的评估和优化非常有利,可以避免因测试而对电池造成损害。原位测量:电池动态EIS可以在电池工作的实际环境中进行测量,获取电池在实际工作条件下的电化学信息。这有助于更准确地评估电池的性能和状态。宽频测量:电池动态EIS可以在很宽的频率范围内进行测量,从低频到高频都能获取电池的阻抗谱图。这有助于了解电池在不同频率下的电化学行为和变化规律。信息丰富:电池动态EIS可以获取电池内部的电极动力学过程、电荷转移反应、界面演变和质量扩散等信息。这些信息有助于深入理解电池的电化学反应机制和性能变化规律。缺点:测试时间长:电池动态EIS需要进行多个不同频率的测量,每个频率下都需要一定的时间来获取稳定的阻抗谱图。这可能导致测试时间较长,影响测试效率。需要专业分析:电池动态EIS获取的阻抗谱图需要经过专业的分析和处理才能转化为有用的电化学信息。这需要具备专业的电化学知识和技能。动态EIS设备在储能领域中发挥重要作用,为储能系统的优化提供科学依据。山西动态eis厂家直销
动态EIS适用于多种电池测试场景,如电池研发与优化、生产质量控制、状态评估与预测以及安全性能评估。湖南动态eis行价
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。湖南动态eis行价