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锂电池内阻的测试意义及测量方法

来源:锂电池 | 作者:友创伟业 | 发布时间: 2020-09-14 | 72 次浏览 | 分享到:
内阻,作为锂电池的关键特性之一,一般锂电池内阻分为欧姆内阻和极化内阻。欧姆内阻由电极材料、电解液、隔阂电阻及各部分零件的接触电阻组成。极化内阻是指电化学反响时由极化引起的电阻,包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。电池的欧姆内阻由电池的总电导率决议,电池的极化内阻由锂离子在电极活性材料中的固相扩散系数决议。
 
内阻是影响锂电池功率功能和放电效率的重要要素,跟着锂离子电池存储时刻的增加,电池不断老化,其内阻不断增大。不同类型的锂电池内阻变化程度不同。
 
内阻是衡量锂电池功率功能和评价锂电池寿命的重要参数,一直以来也备受关注。锂电池初始的内阻巨细主要由电池的结构设计、原材料功能和制程工艺决议。
 
测验锂电池内阻的含义
1、工厂中出厂查验的项目之一;
2、组装锂电池组时,需挑选内阻相近的电池单元组成一组;
3、因锂电池的容量Ah越大,内阻就越小,因而可以根据内阻巨细粗略判别电池容量;
4、锂电池老化和失效后突出的表现为内阻增大,因而测验电池内阻就可以快速判别出电池的老化程度;
 
锂电池内阻测量办法
 
1、直流内阻测量办法
 
使用电流源,给电池施加一个短时脉冲,测量其端电压与开路电压的差。用这个差值除以测验电流即认为是电池的直流内阻。
 
锂电池极化内阻会遭到加载电流巨细的影响,为了尽量避开这个要素,直流测量内阻办法的通电时刻比较短,而且加载电流比较大。

理论上,测量电流越小,越不会引起极化反响,削减极化电阻的干扰。但由于电池内阻自身很小,都是毫欧量级,电流过小,电压检测仪器受限于测量精度,无法扫除测量误差对成果的干扰。因而,人们权衡仪器精度和极化内阻的影响,找到一个平衡二者联系的测量电流值。
 
关于普通电池单体来说,测量电流一般在5C-10C左右,很大。跟着电芯容量的增大,或者多个电芯并联,其内阻是减小的,因而,假如没有仪器精度的提高,测量电流是很难降下来的。
 
2、沟通内阻测量办法
 
给电池加载一个幅值较小的沟通输入作为鼓励,监测其端电压的响应状况。使用特定程序对数据进行剖析,得出电池的沟通内阻。剖析得到的阻值,只与电池自身特性有关,与采用的鼓励信号巨细无关。
 
由于电池电容特性的存在,鼓励信号的频率不同,其测量得到的阻值也不同。软件剖析的成果可以用一组复数表明,横轴为实部,纵轴为虚部。
 
通过进一步的数据剖析,人们可以从沟通阻抗谱中得到这只电池的欧姆电阻,SEI膜的扩散电阻,SEI膜的电容值,电荷在电解液中传递的等效电容值以及电荷在电解液中扩散电阻值,进而绘制出电池等效模型,进行电池功能的进一步研究。
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