Study on properties of lithium ion battery in different load conditions

• Autorzy: Zasowski Piotr , Bogusz Piotr , Daraż Mateusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.01.57

Warianty tytułu

PL

Badanie właściwości akumulatora litowo-jonowego w zmiennych warunkach obciążenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper evaluates the properties of lithium-ion batteries at different discharge rates and temperatures, by determining the internal resistance of the battery through measurements of the battery's current and voltage during discharge. Resistance is calculated over the entire discharge cycle of the battery, for different initial battery temperatures. The internal resistance is a crucial parameter that influences battery efficiency and consequently the available operating time of the devices powered, which is especially significant in electric vehicles.

PL

Niniejszy artykuł służy ocenie właściwości akumulatorów litowo-jonowych przy różnych wartościach prądu rozładowania oraz temperatury, dzięki wyznaczeniu rezystancji wewnętrznej akumulatora na podstawie pomiarów napięcia i prądu podczas procesu rozładowywania. Rezystancja obliczana jest dla całego czasu trwania rozładowania, dla różnych początkowych wartości temperatury akumulatora. Rezystancja wewnętrzna jest kluczowym parametrem akumulatora, który wpływa na jego sprawność i w konsekwencji na czas pracy zasilanych urządzeń, co jest szczególnie istotne w pojazdach elektrycznych.

Słowa kluczowe

EN

lithium-ion battery; internal resistance of lithium-ion battery; temperature influence on lithium-ion battery; discharge rate influence on lithium-ion battery

PL

akumulator litowo-jonowy; rezystancja wewnętrzna akumulatora litowo-jonowego; wpływ temperatury na akumulator litowo-jonowy; wpływ prądu rozładowania na akumulator litowo-jonowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 1
• Strony: 266--269
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zasowski Piotr

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Wincentego Pola 2, 35-959 Rzeszów

• https://orcid.org/0009-0009-3402-1225

autor

Bogusz Piotr

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Wincentego Pola 2, 35-959 Rzeszów

• https://orcid.org/0000-0001-8726-5172

autor

Daraż Mateusz

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Wincentego Pola 2, 35-959 Rzeszów

• https://orcid.org/0000-0001-6038-4075

Bibliografia

• [1] Crompton T.R., Battery reference book – 3rd edition, Newnes, 2000.
• [2] Dustmann C.-H., Advances in ZEBRA batteries, Journal of Power Sources, 127 (2004), 85-92.
• [3] Kreysa G. et al. (eds.), ZEBRA Batteries, Encyclopedia of Applied Electrochemistry, SpringerReference, DOI 10.1007/978-1-4419- 6996-5, (2014), pp. 2165–2169
• [4] Wetz D.A., Novak P.M., Shrestha B., Heinzel J., Donahue S.T., Electrochemical energy storage devices in pulsed power, IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 42, No. 10 (2014).
• [5] Urbanek K., Ogniwa Litowo-jonowe Wysokiej Mocy: Przegląd Materiałów Katodowych, Wiadomości Chemiczne, 72, 5-6, PL ISSN 0043-5104 (2018).
• [6] Nitta N., Wu F., Lee J.T., Yushin G., Li-ion battery materials: present and future, Materials Today, Volume 18, Number 5, Elsevier (2015).
• [7] Liu Y., Liao Y.G., Lai M., Effects of Depth-of-Discharge, Ambient Temperature, and Aging on the Internal Resistance of Lithium-Ion Battery Cell Proc. of the International Conference on Electrical, Computer and Energy Technologies (2021).
• [8] Waag W., Käbitz S., Sauer D.U., Experimental investigation of the lithium-ion battery impedance characteristic at various conditions and aging states and its influence on the application, Applied Energy, 102, Elsevier (2013).
• [9] Stroe D.I., Swierczynski M., Kær S.K., Teodorescu R., Degradation Behavior of Lithium-Ion Batteries During Calendar Ageing—The Case of the Internal Resistance Increase, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 54, No. 1 (2018).
• [10] Balagopal B., Huang C.S., Chow M.Y., Effect of Calendar Ageing on SEI growth and its Impact on Electrical Circuit Model Parameters in Lithium Ion Batteries, IEEE International Conference on Industrial Electronics for Sustainable Energy Systems (2018).
• [11] Grandjean T.R.B., Groenewald J., McGordon A., Widanage W.D., Marco J., Accelerated Internal Resistance Measurements of Lithium-Ion Cells to Support Future End-of-Life Strategies for Electric Vehicles, Batteries, no. 4: 49 (2018).
• [12] Battery Test Manual for Plug-In Hybrid Electric Vehicles, Idaho National Laboratory (2010).
• [13] Diao W., Kulkarni Ch., Pecht M., Development of an Informative Lithium-Ion Battery Datasheet, Energies, 14, 5434 (2021).
• [14] Ali Z.M., Calasan M., Gandoman F.H., Jurado F., Abdel Aleem S.H.E., Review of batteries reliability in electric vehicle and Emobility applications, Ain Shams Engineering Journal, 15 (2024).