Foi desenvolvido um analisador compacto de espectroscopia de impedância eletroquímica em corrente (GEIS) de alta densidade de potência para baterias de lítio, caracterizado por alta integração, alta precisão, alta excitação de saída e ampla faixa de frequência de teste, atendendo às necessidades de teste GEIS para diferentes baterias de lítio. Após concluir o projeto geral do instrumento, foram realizados testes aprofundados dos módulos do sistema de hardware para garantir a confiabilidade e precisão do sistema. Por meio de testes GEIS em uma bateria de lítio modelo 18650 real e comparando os resultados com o instrumento profissional Gamry Reference 600+, os resultados mostraram que o erro relativo na magnitude da impedância e o erro absoluto de fase não excedem 2% e 3°, respectivamente. Para validar o algoritmo proposto de estimativa do estado de carga (SOC) da bateria, este instrumento foi usado para testar amostras reais de bateria, obtendo um total de 60 conjuntos de dados de espectros de impedância sob diferentes SOCs. Utilizando os dados do espectro de impedância como entrada para a regressão de processo gaussiano (GPR), é possível realizar a estimativa do SOC da bateria de lítio com erro absoluto médio inferior a 3,9%. O analisador GEIS desenvolvido neste artigo para baterias de lítio tem potencial para ser integrado a sistemas de gerenciamento de baterias, fornecendo uma fonte de dados em tempo real para mais algoritmos de estimativa de estado baseados em espectros de impedância, a fim de alcançar um monitoramento de nível superior do estado operacional das baterias de lítio.

Espectroscopia de impedância eletroquímica em corrente;Estimativa do estado de carga;Teste de espectro de impedância;Bateria de lítio;Regressão de processo gaussiano