Impedance spectroscopy diagnostics of spent lithium-ion batteries in recycling processes

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.15328/cb2025_88
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The widespread adoption of electric transportation is leading to the accumulation of spent lithium-ion batteries requiring sorting prior to recycling or reuse. Effective triage of end-of-life (EoL) batteries necessitates rapid non-destructive diagnostic methods capable of assessing the state of health at the individual cell level. This study proposes an approach to rapid diagnostics based on electrochemical impedance spectroscopy. Using a 10S6P battery pack from an electric scooter operated under sharply continental climate conditions as an example, we demonstrate that equivalent circuit model parameters – including ohmic resistance, charge transfer resistance, and constant phase element exponents – enable the identification of intra-pack degradation heterogeneity and classification of cells according to their suitability for reuse. Analysis revealed two distinct degradation patterns: localized critical discharge attributed to battery management system malfunction, and a gradient of accelerated aging in peripheral cells due to thermocyclic stress. It was established that 80% of the cells in the investigated pack retain characteristics permitting second-life applications, while 10% exhibit signs of irreversible degradation and require immediate recycling. The results confirm the promise of impedance spectroscopy as a tool for high-throughput triage of EoL batteries within the circular economy framework.