發布時間: 2024-03-01 瀏覽次數: 作者:邁昂科技
何謂非侵入性分析
鋰離子電池芯劣化分析可歸納為侵入性(invasive)與非侵入行(non-invasive)分析,其中非侵入性分析具備以下優勢: (1)電池劣化的證據可被完整保留;(2)最大化降低外界因子對電池狀態的影響而新增變異;(3)可透過特定的量測儀器設備辨證已知的電池參數,并系統化歸類電池老化機理。因此,無論是在電池材料性能的評價、電池選型或電池劣化研究,皆被廣泛采用并獲得豐碩的成果。
典型的非侵入性劣化分析方法:差分電壓-增量分析(DV-ICA)
差分電壓(DV)與增量容量(IC)是常被用來進行非侵入性的電池劣化機制手法之一。最常見的實施方法是在特定的循環老化次數后穿插DV-IC的劣化分析測試,并透過極低速率的充放電流(~C/25)將極化效應最小化以獲得近似理想的OCV-Q關系,并藉由一階微分來繪制出DV及IC曲線,如下圖一曲線及特征峰會隨著電池老化的程度而產生偏移,對于 X-Y軸參數的偏移程度可被用來衡量電池劣化,也就是鋰離子存量損失(LLI)與活性材料損失(LAM)的程度,進而推估潛在的老化機制,如下表一[4]。此外,由于高精密的DV曲線可以有效識別全電池中正負電極在特定電位相變化,藉此來推斷正極與負極的劣化狀態,無須使用參考電極來辨證。
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▲圖一、電池在不同循環充放電次數下DVA曲線變化示意圖
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▲表一、IC-DV 曲線的變化與對應的劣化指標、潛在的老化機制和相關的效應之間的關系
使用差分電壓-增量分析(DV-ICA)的挑戰
要高效率地取得精密的DV-IC曲線必須克服以下挑戰:
- 目前的充放電設備缺乏較高的電壓和電流精度和準確度。
- 必須透過平滑算法清楚地辨識DV-IC曲線及其特征峰,且存在數據過度修 改和失真的風險。
- 針對不同材料體系電池創建平滑算法非常耗時。
Chroma的解決方案
若要最簡易又快速的解決上述所面臨的問題,最好的方式就是采用高精確度量測設備,除了讓電流全程輸出穩定,確保長時間電壓與電流量測具備超高質量精準度,更要最大化降低溫度與內部量測噪聲的影響,以獲得清晰可辨的DV-IC曲線及特征峰。Chroma 17010系列為此應用推出全新Model 17208M-5-12C超高精度充放電機,其量測精密度最高達<±0.001% of F.S.,為電池劣化評估提供更精準且有效率的解決方案。
▲17208M-5-12C DV-IC曲線圖實測結果
欲進一步了解Chroma 17010系列17208M-5-12C超高精確度電池芯充放電機的功能及規格說明,請參考以上官網鏈接或點擊客服按鈕留下您的需求與聯絡方式,我們將竭誠的為您服務。
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