Nhiều vấn đề dễ xảy ra khi sử dụng pin lithium iron phosphate thường được phản ánh trong việc tăng điện trở trong. Mức độ điện trở trong có thể đặc trưng cho sự xuống cấp của pin và kiểm tra điện trở trong đã trở thành một trong những phương pháp quan trọng nhất, nhanh nhất và hiệu quả nhất để đo chất lượng của pin.

Hiện tại, nghiên cứu về điện trở trong của pin lithium-ion có các vấn đề sau:

1. Điện trở trong của pin lithium-ion thường rất nhỏ, thường ở mức milliohm, đồng thời cũng là một thành phần hoạt động, khác với các thành phần điện trở thông thường và không thể đo trực tiếp;

2. Điện trở trong của pin dễ bị ảnh hưởng bởi trạng thái trong quá trình thử nghiệm. Ví dụ, trong điều kiện nhiệt độ môi trường khác nhau và trạng thái sạc khác nhau, điện trở trong của pin có sự khác biệt nhất định.

1. Giới thiệu về tiêu chuẩn kiểm tra điện trở trong

Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) là cơ quan thiết lập tiêu chuẩn quốc tế quan trọng nhất cho pin lithium-ion và tiêu chuẩn hiệu suất cho pin lithium-ion IEC 61960-3:2017 <Pin lithium và bộ pin có chứa kiềm hoặc không chứa axit khác chất điện phân cho các ứng dụng di động Pin và bộ tích điện - Phần 3: Bộ ắc quy và bộ tích điện lithium hình vuông và hình trụ được làm từ chúng > và IEC 62620:2014 < bộ tích điện và pin chứa chất điện phân kiềm hoặc không axit khác Pin và bộ tích điện lithium thứ cấp để sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp Có là các mục kiểm tra bắt buộc để kiểm tra nội trở của pin trong nhóm >.

Khảo sát Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản (JISC) là tổ chức quản lý tiêu chuẩn hóa quốc gia tại Nhật Bản và các tiêu chuẩn được ban hành bao gồm JISC 8715-1:2018 <Pin Lithium Thứ cấp Công nghiệp và Pin Lưu trữ. Phần 1 Yêu cầu về hiệu suất và kiểm tra >.

2. Nguyên tắc kiểm tra

Các phương pháp thử nghiệm được đề xuất bởi ba tiêu chuẩn, IEC 61960-3:2017, IEC 62620:2014 và JISC 8715-1:2018, bao gồm cả phương pháp thử nghiệm AC và phương pháp thử nghiệm DC.

Phương pháp kiểm tra AC là thêm tín hiệu AC biên độ nhỏ làm kích thích ở cả hai đầu của pin và lấy giá trị điện trở trong bằng cách đo đáp ứng điện áp của nó. Phương pháp kiểm tra DC là buộc một dòng điện không đổi ngắn hạn vào pin. Lúc này, điện áp của pin thay đổi theo thời gian. Nếu dòng điện chạy qua pin là I, sự thay đổi điện áp của pin được đo trong một khoảng thời gian rất ngắn là ΔU. Theo định luật ôm Định luật R=ΔU/I có thể tính toán điện trở trong DC của pin.



2.1 Đối tượng áp dụng

IEC 61960-3:2017 quy định rằng phương pháp thử nghiệm AC và phương pháp thử nghiệm DC chỉ áp dụng cho bộ pin; trong khi tiêu chuẩn IEC 62620:2014 và JISC 8715-1:2018 quy định rằng phương pháp kiểm tra AC chỉ áp dụng cho pin và phương pháp kiểm tra DC áp dụng cho pin và Pin.

2.2 Yêu cầu về mẫu bệnh phẩm

IEC 62620:2014 chia các mẫu thành bốn loại theo sự khác biệt về khả năng xả tốc độ: loại tốc độ cực thấp (S), loại tốc độ thấp (E), loại tốc độ trung bình (M), loại tốc độ cao (H), bốn các loại. Dòng phóng điện liên tục lớn nhất của các loại mẫu ở 25°C thường không thấp hơn các giá trị sau: 0,125C, 0,5C, 3,5C, 7,0C.

JISC 8715-1:2018 chia các mẫu thành bốn loại: loại có độ phóng đại cực thấp (S), loại có độ phóng đại thấp (E), loại có độ phóng đại trung bình (M), loại có độ phóng đại cao (H). Dòng xả liên tục tối đa ở ℃ không được thấp hơn các giá trị sau tương ứng: 0,125C, 0,5C, 3,5C, >3,5C.

IEC 61960-3:2017 không chỉ định mẫu thử nghiệm.

3. Quy trình kiểm tra

3.1 Chuẩn bị kiểm tra

Tiêu chuẩn IEC 61960-3:2017 quy định rằng pin phải được sạc đầy trước khi kiểm tra điện trở trong và để trong 1~4h; tiêu chuẩn IEC 62620:2014 quy định rằng pin phải được sạc đầy trước khi kiểm tra điện trở trong, sau đó xả 50% ± 10% dung lượng định mức Sau khi để yên trong 1 ~ 4h; Các yêu cầu của JISC 8715-1:2018 giống như IECIEC 62620:2014.

3.2 Nhiệt độ thử nghiệm

IEC 61960-3:2017 chỉ định thử nghiệm điện trở trong ở 20℃±5℃; IEC 62620:2014 và JISC 8715-1:2018 chỉ định thử nghiệm điện trở trong ở 25℃±5℃.

3.3 Phương pháp thử

IEC 61960-3:2017 quy định rằng nếu cần sử dụng phương pháp AC và phương pháp DC để đo điện trở trong đồng thời thì nên sử dụng phương pháp AC trước, sau đó mới sử dụng phương pháp DC. Không cần sạc và xả pin giữa phương pháp AC và thử nghiệm phương pháp DC. Hai tiêu chuẩn còn lại không chỉ định trình tự thử nghiệm AC và DC.

3.3.1 Kiểm tra điện trở trong AC

Phương pháp kiểm tra điện trở trong AC được chỉ định trong IEC 61960-3:2017, IEC 62620:2014 và JISC 8715-1:2018 giống nhau: áp dụng dòng điện AC có tần số 1,0 kHz±0,1 kHz và giá trị hiệu dụng của Ia tại cả hai đầu của pin cho tín hiệu 1 ~ 5 giây, đo điện áp AC RMS Ua và công thức tính của điện trở trong AC Rac là: Rac=Ua/Ia.

3.3.2 Kiểm tra điện trở DC
IEC 61960-3:2017 quy định rằng bộ pin được phóng điện ở dòng điện không đổi I1=0,2C(A) trong 10 giây ± 0,1 giây, sau đó tăng ngay lập tức dòng phóng điện lên I2=1,0C(A) và phóng điện trong 1 giây ±0,1s; trong khi IEC 62620:2014 Và JISC 8715-1:2018 quy định dòng xả khác nhau tùy theo loại pin và giá trị dòng điện cụ thể được thể hiện trong Bảng 1.

Ngoài ra, hai thời gian phóng điện được chỉ định trong IEC 62620:2014 và JISC 8715-1:2018 dài hơn so với thời gian trong IEC 61960-3:2017, lần lượt là (30±0,1)s và (5±0,1)s.