大容量電池測量方法轉移與Tier1製造商開發EIS測量方式

電動車（EV）和定置型儲能系統（ESS）的全球普及

隨著電動車（EV）和定置型儲能系統（ESS）的全球普及，鋰離子電池的需求正迅速擴大。領先的Tier1電池製造商已開始探索在內部電阻^*1檢測中引入EIS^*2（電氣化學阻抗分光法）測量。
在探索新測量方法以實現範式轉變，還是追求改進現有測量方法之間，致力於鋰離子電池大容量化的製造商可能會在不久的將來面臨這一抉擇。

 

*1 內部電阻：電池狀態的重要指標之一，表示電池自身的電流流動阻力。在電池生產線上，通常使用電池測試儀來測量，並通過施加1kHz的交流信號進行測量。
*2 EIS（電氣化學阻抗分光法）：通過對電池施加交流電壓，並變化頻率以測量阻抗（交流電阻），詳細分析電池內部電化學特性的技術。

背景

為了可持續利用有限資源，促進廢舊電池的再利用和回收以實現電池循環經濟^*3已成為當務之急。為了實現電池的高效回收，記錄和管理從電池生產到廢棄的整個生命周期數據非常重要。在歐盟，為提高電池價值鏈的透明度、循環性和可持續性，正在推進電池護照^*4的引入。通過利用記錄數據，期待能改善電池剩餘價值評估，提高回收效率，並創造新價值。

 

*3 電池循環經濟：通過在電池設計、生產、使用、再利用和回收各階段促進資源的高效利用和循環，在最大限度減少環境負荷的同時，實現經濟價值最大化的經濟模型。
*4 電池護照：通過電子記錄和管理有關電池製造、使用和回收的信息，以確保電池生命周期內的可追溯性系統。

隨著電動車續航里程的延長和定置型儲能系統的大規模化，新型電池正在開發並朝著大容量化發展。尤其是搭載於高性能電動車的新型電池，尺寸和內部結構發生了巨大變化。隨著電池大容量化，內部電阻變得更小。近年來，由於電池容量的飛躍性增大，內部電阻變得非常小，測量變得越來越困難。此外，尺寸和內部結構與傳統不同的電池，已經出現了使用業界標準的1kHz固定頻率電池測試儀無法正確評估品質的問題。
目前，領先的Tier1電池製造商已開始探索下一代內部電阻檢測方法。對於內部電阻測量，需要新的解決方案，以應對新結構和大容量化，同時實現電池循環經濟。

電池阻抗測量儀BT4560和電池測試儀BT6075

使用EIS測量獲得詳細數據

隨著電池護照的引入，電池製造商正在探索生產過程中的詳細數據獲取和管理方法。作為一種解決方案，EIS（電氣化學阻抗分光法）用於測量內部電阻引起了人們的關注。通過在廣泛的頻率範圍內使用多個頻率進行測量，可以更詳細地分析和記錄電池單元的內部狀態。
我們一直以來推薦的電池阻抗測量儀BT4560，能夠在0.01 Hz至1.05 kHz的頻率範圍內進行EIS測量。目前，BT4560不僅用於開發研究，還受到作為生產線檢測設備的關注。通過在0.01 Hz測量頻率下測量，可以了解接近直流狀態下的內部電阻。在大容量電池單元中，100 Hz的測量頻率比1kHz更能準確反映內部電阻的值，因為感應成分的影響更小。
Tier1製造商正在通過EIS測量探索適合最新電池的測量條件，並為未來電池生命周期數據的應用做準備。

 

大容量化對應的高精度測量

隨著電池容量的增大，內部電阻值變得非常小，測量精度和再現性面臨挑戰。電池測試儀BT6075是一款1kHz頻率測量的電池測試儀，具有世界領先的精度、穩定性和測量速度。對於追求當前方法下內部電阻測量更高精度的用戶，該產品將性能推向極限。

 

結論

不論是探索新測量方法以實現改變，還是追求改善現有測量方法之間，電池行業正面臨著數據可追溯性和大容量化這一重大轉折點。HIOKI通過EIS測量實現的BT4560和極限追求傳統方法的BT6075這兩種方案，強而有力地支持了電池循環經濟的實現和下一代電池的開發。
 

BT4560的特點

適用於廣泛頻率範圍，能測量各種類型電池內部電阻的電池阻抗測量儀。通過小改進，測量頻率下限從0.1 Hz擴展至0.01 Hz。
測量頻率：0.01 Hz ～ 1.05 kHz
最大輸入電壓：5 V
抵抗測量範圍：3 mΩ, 10 mΩ, 100 mΩ
最小解析度：0.1 μΩ（3 mΩ範圍、10 mΩ範圍）
產品頁面:電池阻抗檢測器（測試器） BT4560-50

 

BT6075的特點

在1kHz頻率下，實現高精度、高速且穩定的電池內部電阻測量。電池測試儀的高端機型。
測量頻率：1 kHz
最大輸入電壓：100 V
抵抗測量範圍：3 mΩ、30 mΩ、300 mΩ、3 Ω、30 Ω
解析度：0.01 μΩ（3 mΩ範圍）
產品頁面:電池檢測器（電池測試器） BT6065、BT6075

 

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