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測(cè)量鋰離子電池內(nèi)阻的意義和方法

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1176次  |  2021年03月30日  

內(nèi)阻,作為鋰電池的關(guān)鍵特性之一,通常,鋰電池內(nèi)阻分為歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。歐姆內(nèi)阻由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成。極化內(nèi)阻是指電化學(xué)反應(yīng)時(shí)由極化引起的電阻,包括電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。電池的歐姆內(nèi)阻由電池的總電導(dǎo)率決定,電池的極化內(nèi)阻由鋰離子在電極活性材料中的固相擴(kuò)散系數(shù)決定。


內(nèi)阻是影響鋰電池功率性能和放電效率的重要因素,隨著鋰離子電池存儲(chǔ)時(shí)間的增加,電池不斷老化,其內(nèi)阻不斷增大。不同類型的鋰電池內(nèi)阻變化程度不同。


內(nèi)阻是衡量鋰電池功率性能和評(píng)估鋰電池壽命的重要參數(shù),一直以來(lái)也備受關(guān)注。鋰電池初始的內(nèi)阻大小主要由電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料性能和制程工藝決定。


一、第一種直流放電內(nèi)阻測(cè)量法


按照物理公式R=U/I,測(cè)試設(shè)備讓電池在短時(shí)間內(nèi)(一般為2~3秒)強(qiáng)制根據(jù)一個(gè)很大的恒定直流電流(目前一般使用40A~80A的大電流),精確測(cè)量此時(shí)此刻電池兩端的電壓,并按公式計(jì)算出當(dāng)前的電池內(nèi)阻。這樣的測(cè)量方法的精確度較高,操縱恰當(dāng)?shù)脑挘瑴y(cè)量精度誤差可以操縱在0.1%以內(nèi)。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

二、第二種交流電壓測(cè)量?jī)?nèi)阻方法


因?yàn)殡姵貙?shí)際上等效于一個(gè)有源電阻,因此我們給電池施加一個(gè)固定頻率和固定電流(目前一般使用1kHz頻率、50mA小電流),然后對(duì)其電壓進(jìn)行采樣,經(jīng)過(guò)整流、濾波等一系列處理后通過(guò)運(yùn)放電路計(jì)算出該電池的內(nèi)阻值。交流壓降內(nèi)阻測(cè)量法的電池測(cè)量時(shí)間極短,一般在100毫秒左右。


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