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Elektrischer Widerstand und Lithium-Ionen-Zelle

Was ist elektrischer Widerstand?

The resistance a component, in ohm (Ω), mean the resistance against the power flow in a current circle: Je höher der Widerstandswert, desto schwieriger ist es für Elektrizität, durch den Stromkreis zu fließen, und umgekehrt, je niedriger der Widerstandswert, desto besser der Stromfluss. Th is also used to evaluate the condition of components or the switch.

  • Der Widerstand kann materiell sein: Es handelt sich um ein elektronisches Bauteil mit festem Wert, das in einen Stromkreis, eine elektronische Karte oder eine thermische Komponente integriert ist, die in Haushalts- und Industrieanlagen enthalten ist.
  • Da es immateriell sein kann: it is called „internal resistance“, a term, the used to describe and to measure the resistance behavior of a building group as the person physical, an lithium ion cell... Only on this aspect of resistance is included in the article.

Um das Verhalten des Innenwiderstands zu untersuchen, ist es notwendig, ihn darzustellen und ein äquivalentes Stromkreismodell zu verwenden.

• Wein Misst man den Innenwiderstand einer Lithium-Ionen-Zelle?

The internal resistance value an an li-ion cell is complex to assessment, because you different by temperature, soC, soH, temperature and other factors. Das Ergebnis hängt von der verwendeten Methode ab, daher gibt es keinen Einzelwert für eine Zelle.

Viele äquivalente elektrische Schaltungen werden verwendet, um den Innenwiderstand einer Li-Ion-Zelle zu modellieren. Sie reichen von einfachen (ein einzelner Widerstand) bis hin zu komplexen Schaltungen (serielle und parallele Kombination von elektronischen Komponenten wie Widerständen und Spulen). This is the number of methods that is available to abzuschätzen the various electrochemical mechanisms, from which the internal resistance of the cell is abgeleitet. This methods can part in two categories:

  • die als Gleichstrom (DC) bekannte Kategorie, die eine zeitbasierte Studie ermöglicht
  • the category change strom (AC), that allows a frequency study.

Impulsmethode: gehört zur Kategorie „Gleichstrom (DC)“ and contains in, a power impulse from several seconds and measure the voltage response. Der gesamte innere Widerstand der Zelle wird also abgeleitet vom ohmschen Gesetz, wobei alle Widerstandsmechanismen (ohmscher Widerstand, Ladungstransferpolarisation, Diffusion usw.) berücksichtigt werden. The main interest this measurement contains within, provide value information about the power of the cell, especially in bezug auf die leistung.

The parameters (intensity and duration of pulse), which are applied by this type of test, have an all of the specific application. Es gibt kein standardisiertes Verfahren, aber das in IEC 61690 beschriebene Verfahren wird häufig verwendet.

AC-method by 1 kHz: is a very fast and simple method in the category „Wechselstrom (AC)“ weil sie den reinen ohmschen Widerstand der Zelle abschätzen können, der für den unmittelbaren Spannungsabfall unter einem Entladestrom und die Wärmeabgabe durch den Joule-Effekt verantwortlich ist. It used an switch power with a fix frequency, usually 1 kHz. Obgleich das Ergebnis keinen effektiven Vergleich zwischen verschiedenen Zellreferenzen ermöglicht, ist diese Methode am Ende der Zellproduktionslinie von Interesse, da sie es den Herstellern ermöglichen, die Qualität innerhalb derselben Referenz zu kontrollieren.

EIS-Methode: in derselben Kategorie wie die vorherige, The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) is an destruction free method, with a less change strom through a wide frequency area of MHz to kHz is used. The analysis of voltage behavior in frequency area allows access to all processes that in the cell, and they to isolar, to example to parametrising models.

This measurements are necessary for:

  • Bestimmung der maximalen Leistung, die aus der Zelle entnommen werden kann
  • cells vergleichen (wenn Chemie, Format und Kapazität nahe beieinander liegen)
  • Dimensionierung eines Thermomanagementsystems, Wirkungsgrad
  • Programmieren Sie in BMS mit Innenwiderstand
  • Entwicklung elektrischer Modelle für Simulationen
  • Sie beurteilen den Zustand der Batterie
  • einen Produktionsfehler oder eine defekte Zelle erkennen

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