交流阻抗譜低頻電感行為的等效電路擬合
時(shí)間:2022/7/26 19:09:45 點(diǎn)擊次數(shù):1772
出現(xiàn)在高頻范圍內(nèi)的電感行為很容易用系統(tǒng)的干擾,電極引線或體系自身的寄生電感來解釋,例如,全電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了高頻寄生電感就比較強(qiáng),電極引線越長的時(shí)候高頻寄生電感也越高,并可能對(duì)體系的高頻部分EIS測試帶來干擾。其次,根據(jù)感抗的計(jì)算公式,XL=2πf*L,L不變,頻率越高,感抗就越大。
然而,低頻下的電感行為仍然使許多人感到困惑。比如我們?cè)谧鲆恍┙饘俑g,或PSC鈣鈦礦電池,或是PMFC燃料電池的交流阻抗測試的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)在低頻下測出下面這樣的半圓圖形。對(duì)于這種低頻電感行為的解釋,引用最多的是電極表面的吸附過程。圖1左側(cè)Nyquist圖可以更清楚地看到從7Hz附近開始往低頻測試的時(shí)候,這個(gè)低頻感抗的半圓形狀并非繼續(xù)出現(xiàn)在第一象限,而是出現(xiàn)在了第四象限。



結(jié)論:Rx的值應(yīng)該在R1+R2和R1+(R2+R3)之間
- 當(dāng)L1||R3的時(shí)間常數(shù)L1/R3遠(yuǎn)小于R2 CPE1的時(shí)間常數(shù)R2*C1的時(shí)候,RX接近R1+R2。
- 當(dāng)L1||R3的時(shí)間常數(shù)L1/R3遠(yuǎn)大于R2-R3||CPE1的時(shí)間常數(shù)(R2+R3)*C1的時(shí)候,RX接近R1+(R2+R3)。
- 當(dāng)我們?cè)谧杩棺V上能夠看到第四象限明顯的低頻電感回路圖形的時(shí)候,L1||R3的時(shí)間常數(shù)L/R3往往都大于后者(R2+R3)*C1,L電感值往往都比較大。在等效電路圖中可以看到,L1||R3的時(shí)間常數(shù)是0.01s,R2R3||CPE1的時(shí)間常數(shù)是3x10-4s。