ด้วยการแพร่กระจายของยานพาหนะไฟฟ้า (EV) และระบบกักเก็บพลังงาน (ESS) ทั่วโลก ความต้องการแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจึงขยายตัวอย่างรวดเร็ว ผู้ผลิตระดับ Tier-1 ชั้นนำในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่กำลังเริ่มสำรวจการใช้การวัด EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) ¹ สำหรับการตรวจสอบความต้านทานภายใน ²​

เพื่อดำเนินการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ที่เกิดจากวิธีการวัดแบบใหม่ หรือเพื่อปรับปรุงวิธีการวัดในปัจจุบัน นี่คือทางเลือกที่ผู้ผลิตที่มุ่งมั่นในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนความจุสูงอาจถูกบังคับให้ทำในอนาคตอันใกล้นี้
 

• 1 การวัด EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy): วิธีการวิเคราะห์คุณลักษณะทางเคมีไฟฟ้าภายในแบตเตอรี่ โดยจะวัดความต้านทาน (ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ) โดยการใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับกับแบตเตอรี่ในขณะที่เปลี่ยนความถี่
• 2 ความต้านทานภายใน: หนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญของสภาพแบตเตอรี่ มันแสดงถึงความยากของการไหลของกระแสภายในแบตเตอรี่นั่นเอง โดยทั่วไปจะมีการวัดในสายการผลิตแบตเตอรี่โดยใช้เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ที่ใช้สัญญาณ AC 1 kHz

พื้นหลัง

เพื่อให้มั่นใจว่าการใช้ทรัพยากรที่มีจำกัดอย่างยั่งยืน การตระหนักถึงเศรษฐกิจหมุนเวียนของแบตเตอรี่ ³ ได้กลายเป็นประเด็นเร่งด่วนในตลาดแบตเตอรี่ ซึ่งจะกระทำได้โดยการส่งเสริมการใช้ซ้ำและการรีไซเคิลแบตเตอรี่ เพื่อการรีไซเคิลแบตเตอรี่อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งสำคัญคือต้องมีการบันทึกข้อมูลโดยละเอียดและการจัดการตลอดวงจรชีวิตของแบตเตอรี่ทั้งหมด ตั้งแต่การผลิตจนถึงการกำจัด สหภาพยุโรปพยายามที่จะทำเช่นนี้โดยการนำ Battery Passport ⁴ มาใช้ พวกเขาวางแผนที่จะเพิ่มความโปร่งใส ความหมุนเวียน และความยั่งยืนในห่วงโซ่คุณค่าของแบตเตอรี่ผ่านโปรแกรมนี้ เช่นเดียวกับการดำเนินการระดับโลกอื่นๆ เพื่อส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียนของแบตเตอรี่ คาดว่าจะสร้างมูลค่าใหม่ เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพการรีไซเคิล และปรับปรุงการประเมินมูลค่าของแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วผ่านการใช้ข้อมูลที่บันทึกไว้

• 3 เศรษฐกิจแบบวงกลมของแบตเตอรี่: แบบจำลองทางเศรษฐกิจที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของแบตเตอรี่ ขณะเดียวกันก็เพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจให้สูงสุด การใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพและการหมุนเวียนเป็นสิ่งจำเป็นในแต่ละขั้นตอนของการผลิต การใช้ การใช้ซ้ำ และการรีไซเคิลของแบตเตอรี่
• 4 Battery Passport: ระบบที่รับรองการตรวจสอบย้อนกลับข้อมูลตลอดวงจรชีวิตของแบตเตอรี่โดยการบันทึกข้อมูลการผลิต การใช้ และการรีไซเคิลแบตเตอรี่แบบดิจิทัล

นอกจากนี้ นักพัฒนายังได้เพิ่มความจุของแบตเตอรี่ของแบตเตอรี่ขนาดใหญ่เพื่อขยายระยะการขับขี่ EV และสร้าง ESS ที่สามารถกักเก็บพลังงานได้มากขึ้น ส่งผลให้แบตเตอรี่ใหม่ที่ติดตั้งใน EV และ ESS ประสิทธิภาพสูงอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงขนาดและโครงสร้างภายในอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น ความต้านทานภายในจะลดลง ผลที่ตามมาของความจุแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเร็วๆ นี้ก็คือ ความต้านทานภายในที่ต่ำมากกลายเป็นเรื่องยากที่จะวัดอย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงขนาดและโครงสร้างภายในที่สำคัญที่ส่งผลต่อการวัดอีกด้วย ความท้าทายใหม่ๆ ที่สำคัญที่สุดคือ ไม่สามารถประเมินความต้านทานภายในได้อย่างแม่นยำโดยใช้เครื่องทดสอบแบตเตอรี่มาตรฐาน 1 kHz

ผู้ผลิตระดับ Tier-1 ชั้นนำในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่กำลังเริ่มสำรวจวิธีการตรวจสอบความต้านทานภายในยุคใหม่ โซลูชันใหม่ที่ช่วยให้เกิดเศรษฐกิจแบบวงกลมได้นั้นจำเป็นสำหรับการวัดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ที่มีโครงสร้างใหม่หรือมีความจุสูง

เครื่องวัดความต้านทานแบตเตอรี่ BT4560 และเครื่องทดสอบแบตเตอรี่ BT6075

การรับข้อมูลโดยละเอียดผ่านการวัด EIS

เพื่อแนะนำหนังสือเดินทางแบตเตอรี่ ผู้ผลิตแบตเตอรี่กำลังสำรวจวิธีการรับและจัดการข้อมูลการผลิตโดยละเอียด การวัดความต้านทานภายใน EIS เป็นหนึ่งในวิธีการดังกล่าวที่ดึงดูดความสนใจ การวัดโดยใช้หลายความถี่ในช่วงความถี่กว้างช่วยให้สามารถวิเคราะห์และบันทึกสถานะภายในของเซลล์แบตเตอรี่ได้อย่างละเอียด เครื่องวัดความต้านทานแบตเตอรี่ BT4560 ของ Hioki เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดประเภทนี้ สามารถทำการวัด EIS ในช่วงความถี่ 0.01 Hz ถึง 1.05 kHz ปัจจุบัน BT4560 ได้รับความสนใจไม่เพียงแต่เพื่อการวิจัยและพัฒนาเท่านั้น แต่ยังเป็นอุปกรณ์ตรวจสอบในสายการผลิตอีกด้วย

การวัดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่หลายความถี่ (EIS) มีประโยชน์หลายประการ ตัวอย่างเช่น การวัดความต้านทานภายในที่ 0.01 เฮิร์ตซ์นั้นใกล้กับ DC มาก (เช่น 0 เฮิร์ตซ์ ซึ่งเป็นสถานะจริงของแบตเตอรี่ที่ใช้งาน) ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสภาวะที่เซลล์แบตเตอรี่ทำงานจริง นอกจากนี้ ในเซลล์แบตเตอรี่ความจุสูง บางครั้งการวัดความต้านทานภายในที่ 100 Hz จะมีความแม่นยำมากกว่าที่ 1 kHz แบบเดิม เนื่องจากการวัด 100 Hz ได้รับผลกระทบจากส่วนประกอบตัวเหนี่ยวนำน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการวัด 1 kHz การมีความถี่ในการวัดหลายความถี่ทำให้มีความยืดหยุ่นในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในการออกแบบแบตเตอรี่ใหม่ นอกจากนี้ การสะสมข้อมูลการวัดที่หลายความถี่จะช่วยชี้แจงความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ที่อยู่ระหว่างการพัฒนากับแบตเตอรี่เก่า นี่เป็นเพียงตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ ที่แสดงให้เห็นว่าผู้ผลิตระดับ Tier-1 พบว่าการวัด EIS นั้นเหมาะสมกับแบตเตอรี่รุ่นล่าสุดอย่างไร
 

การวัดที่มีความแม่นยำสูงสำหรับแบตเตอรี่ความจุสูง

การทำให้ค่าความต้านทานภายในมีขนาดเล็กลงซึ่งเป็นผลมาจากความจุที่เพิ่มขึ้นของแบตเตอรี่ ทำให้เกิดปัญหาด้านความแม่นยำในการวัดและความสามารถในการทำซ้ำเพิ่มมากขึ้น เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ BT6075 มีประสิทธิภาพระดับสูงสุดของโลกในด้านความแม่นยำ ความเสถียร และความเร็วในการวัดในประเภทเครื่องทดสอบแบตเตอรี่ 1 kHz เป็นรุ่นที่ ฮิโอกิ แสวงหาขีดจำกัดของประสิทธิภาพสำหรับผู้ใช้ที่แสวงหาความก้าวหน้าเพิ่มเติมในการวัดความต้านทานภายในโดยใช้วิธีการทั่วไป

ขณะนี้อุตสาหกรรมแบตเตอรี่กำลังถึงจุดเปลี่ยนสำคัญหรือการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ พวกเขาเผชิญกับการตัดสินใจที่จะแสวงหาวิธีการวัดใหม่ๆ เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในการออกแบบลิเธียมไอออนขนาดใหญ่ หรือมุ่งมั่นที่จะปรับปรุงวิธีการวัดแบบเดิมๆ ฮิโอกิ ดำเนินการเรื่องนี้ด้วยโซลูชัน 2 แบบ ได้แก่ BT4560 ที่ช่วยให้สามารถวัด EIS ได้ และ BT6075 ที่ใช้วิธีทั่วไปจนถึงขีดจำกัด ฮิโอกิ สนับสนุนอย่างยิ่งให้เกิดเศรษฐกิจหมุนเวียนของแบตเตอรี่และการพัฒนาแบตเตอรี่รุ่นต่อไป
 

คุณสมบัติของเครื่องวัดความต้านทานแบตเตอรี่ BT4560

มิเตอร์วัดความต้านทานของแบตเตอรี่ที่สามารถวัดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ ในช่วงความถี่ที่กว้าง ขีดจำกัดล่างของความถี่การวัดได้รับการขยายในรุ่นใหม่นี้ (BT4560-50) จาก 0.1 Hz เป็น 0.01 Hz

• ความถี่ในการวัด : 0.01 Hz ถึง 1.05 kHz
• แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุด : 5 โวลต์
• ช่วงการวัดความต้านทาน : 3 mΩ, 10 mΩ, 100 mΩ
• ความละเอียดขั้นต่ำ : 0.1 μΩ (ช่วง 3 mΩ, ช่วง 10 mΩ)

Link: เครื่องวัดความต้านทานแบตเตอรี่ BT4560

คุณสมบัติของเครื่องทดสอบแบตเตอรี่ BT6075

ช่วยให้สามารถวัดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ที่มีความแม่นยำสูง ความเร็วสูง และเสถียรที่ความถี่การวัด 1 kHz เครื่องทดสอบแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมรุ่นท็อปคลาส

• ความถี่ในการวัด : 1 กิโลเฮิรตซ์
• แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุด : 100 โวลต์
• ช่วงการวัดความต้านทาน : 3 mΩ, 30 mΩ, 300 mΩ, 3 Ω, 30 Ω
• ความละเอียด : 0.01 μΩ (ช่วง 3 mΩ)

ลิงค์: เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ BT6075

ติดต่อเรา

สำหรับการสอบถามข้อมูล เช่น การเสนอราคา การสาธิต และการใช้งานแบบทดลองใช้ โปรดใช้ แบบฟอร์มติดต่อ ของ ฮิโอกิ เพื่อตอบกลับส่วนตัวจากตัวแทน ฮิโอกิ ที่ใกล้เคียงที่สุดหรือเหมาะสมที่สุดของคุณ

• ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลปัจจุบัน ณ วันที่เผยแพร่
• โปรดทราบว่าราคา ข้อมูลจำเพาะ และข้อมูลอื่น ๆ ที่มีอยู่ในข้อความนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ต้องแจ้งให้ทราบล่วงหน้า
• ชื่อบริษัทและชื่อผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในข้อความนี้เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนหรือเครื่องหมายการค้าของบริษัทที่เกี่ยวข้อง

ห้องข่าว