锂电池内阻的测量方法
来源：宝鄂实业
2019-12-28 17:37
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构成了磷酸铁锂电池的内阻。电池内阻是磷酸铁锂电池最重要的内部参数之一，与电池性能测试、寿命评估和能量管理密切相关，是衡量电池性能的重要技术指标。
磷酸铁锂电池内阻
电阻是磷酸铁锂电池在电流通过电池时的电阻。磷酸铁锂电池的内阻一般分为欧姆电阻和极化电阻。欧姆电阻由电极材料、电解液、隔膜电阻和各部分的接触电阻组成。极化电阻是指电化学反应中由极化引起的电阻，包括电化学极化电阻和浓差极化电阻。
欧姆电阻主要由电极材料、电解液、隔膜电阻、收集液接触电阻、极耳连接等部分组成，与电池的尺寸、结构和连接方式有关。
极化电阻，即电流加载时产生的电阻，是电池中阻止带电离子到达目的地的各种趋势的总和。极化电阻可分为电化学极化和浓差极化。
电化学极化是由于电化学反应速度在电解液中不能达到电子运动速度而引起的。浓差极化是由于锂离子嵌入正极和负极材料中，在材料中以低于锂离子浓度的速度向电极移动而引起的。
磷酸铁锂电池的内阻。JPG
锂电池内阻的测量方法
1. 直流内阻测量方法
利用电流源对磷酸铁锂电池施加短脉冲，测量其端电压与开路电压的差值。将这个差值除以测试电流，认为它是电池的直流内阻。锂电池的极化电阻受负载电流的影响。为了避免这一因素，内阻的直流测量具有更短的激励时间和更大的负载电流。
理论上，测量电流越小，极化反应越小，极化电阻的干扰越小。但是由于磷酸铁锂电池本身的内阻非常小，约为毫欧姆，电流过小，电压检测仪受测量精度的限制，不能排除测量误差对结果的干扰。因此，通过对仪器精度和极化电阻的影响进行权衡，找到一个平衡两者关系的测量电流值。
对于普通电池，测量电流一般在5C-10C左右，非常大。当电池容量增加或多个电池并联时，内阻减小。因此，在不提高仪器精度的情况下，很难降低测量电流。
2. 交流内阻测量方法
用小振幅的交流输入激励磷酸铁锂电池，监测其端电压响应。使用特定程序分析数据，确定电池的交流内阻。通过分析得到的电阻只与电池本身的特性有关，与所用激励信号的大小无关。
由于电池的电容特性，激励信号的测量电阻值随频率的不同而不同。
内阻是影响锂电池功率性能和放电效率的重要因素。随着锂电池的使用，电池性能继续衰减，主要表现在容量衰减、内阻增大、功率下降等方面。锂电池内阻的变化受温度、放电深度等工作条件的影响。
