배터리 측정을 위한 전기화학 임피던스 분광법(EIS)

배터리 나이퀴스트 그래프

1. 전자부품
   1. 배터리 측정
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2. 배터리 나이퀴스트 그래프(Battery Nyquist Plot)
   1. 실수 임피던스(Zre)를 X축으로, 허수 임피던스(Zim)를 Y축으로 플로팅한다.
      1. Hioki 회사 https://www.hioki.com/us-en/learning/electricity/nyquist.html
         1. 거의 1Hz에서 Rre가 측정된다.
         2. 주파수를 높임에 따라 Zim가 측정되고, 약 1kHz에서 Zin가 0이 되면 Rre 값만 측정된다.
   2. 전기화학 임피던스 분광법(electrochemical impedance spectroscopy;EIS)
      1. 배터리 내부 임피던스를 주파수에 따라 측정하는 것을 말한다. 배터리 내부 저항은 크게 세 범주로 나눌 수 있다.
         1. 전해질 저항
         2. 반응 저항
         3. 확산 저항
      2. 1kHz에서 임피던스는 리튬 이온의 이동이 관여하고, 1Hz 미만은 리튬이온의 확산이 관여하고, 그 사이는 리튬 이온의 이동이 관여한다.
         1. 이처럼 세 범주로 나누어 분석할 수 있는 그래프가 나이퀴스트 그래프이다.
      3. 커브 피팅하여 80종 가량의 등가회로로 추출한다.
   3. 임피던스 측정을 위한 주파수 범위
      1. 리튬이온 배터리: 0.01Hz~1MHz
      2. 전고체전지 ~5V: 0.001Hz~200kHz
      3. 전고체전지 ~10V: 4Hz~10MHz