鋰電池交流內(nèi)阻測(cè)試解決方案

鋰電池的內(nèi)阻是電池性能評(píng)估的重要指標(biāo)之一，已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電子設(shè)備和新能源產(chǎn)業(yè)等多領(lǐng)域，所以對(duì)于鋰電池性能參數(shù)的快速測(cè)試也有了大量需求。內(nèi)阻影響著鋰電池功率性能和放電效率，隨著存儲(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，其初始的內(nèi)阻大小主要受電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料性能和制程工藝的影響。通過(guò)測(cè)試內(nèi)阻，可以全面評(píng)估電池在高功率應(yīng)用下的性能表現(xiàn)，是衡量功率性能和壽命的關(guān)鍵參數(shù)。因此，內(nèi)阻的合理控制和優(yōu)化是提高電池品質(zhì)、性能和可靠性的重要手段，對(duì)鋰電池內(nèi)阻的持續(xù)關(guān)注和有效管理是不可忽視的重要議題。通過(guò)精準(zhǔn)測(cè)試和控制鋰電池內(nèi)阻，可以更好地滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)電池性能和品質(zhì)的要求，推動(dòng)電池技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進(jìn)步。

鋰電池的內(nèi)阻是指電池在工作時(shí)，電流通過(guò)電池內(nèi)部時(shí)所遇到的電阻。內(nèi)阻的大小直接影響電池的性能，包括放電效率、溫升情況以及電池的壽命。鋰電池內(nèi)阻通常分為歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻兩部分。其中歐姆內(nèi)阻由電池的總電導(dǎo)率決定，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。

歐姆內(nèi)阻：由電極材料、電解液、隔膜電阻以及各部分零件的接觸電阻所構(gòu)成。它是電流通過(guò)電池時(shí)產(chǎn)生的電阻。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。兩者共同影響電池內(nèi)阻的變化。

解決方案分享

鋰電池內(nèi)阻測(cè)量可采用直流內(nèi)阻測(cè)量方法（DCR）和交流內(nèi)阻測(cè)量方法（ACR）兩種。直流內(nèi)阻測(cè)量方法是測(cè)試設(shè)備讓電池在短時(shí)間內(nèi)（一般為2～3秒）強(qiáng)制通過(guò)一個(gè)很大的恒定直流電流（一般使用40A～80A的大電流），測(cè)量此時(shí)電池兩端的電壓，并按公式計(jì)算出當(dāng)前的電池內(nèi)阻。通過(guò)公式計(jì)算出電池的直流內(nèi)阻。然而，這方法存在一些問(wèn)題，如果長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)大電流電池內(nèi)部的電極會(huì)發(fā)生極化現(xiàn)象，出現(xiàn)極化內(nèi)阻，影響結(jié)果的可靠性。另一種交流內(nèi)阻測(cè)量方法是通過(guò)在電池正負(fù)極注入正弦波電流信號(hào)，同時(shí)通過(guò)另外兩端在電池正負(fù)極檢測(cè)得到正弦波電壓信號(hào)，進(jìn)而可以推導(dǎo)出電池的交流內(nèi)阻。交流內(nèi)阻測(cè)試通入的電流較小，一般為50mA，且測(cè)量時(shí)間短，一般發(fā)生在毫秒級(jí)?，F(xiàn)如今交流內(nèi)阻測(cè)量方法得到了廣泛的認(rèn)可，并在實(shí)際應(yīng)用中得到了較多的采用。但無(wú)論哪種方法，都存在一些很容易被我們忽視的問(wèn)題，那就是測(cè)試儀器本身的元件誤差和用于連接電池的測(cè)試線纜問(wèn)題。一條短短的從儀器到電池的連接線本身也存在電阻（大約也是微歐級(jí)），還有電池與連接線的接觸面也存在接觸電阻，這些都將影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

由此可見(jiàn)在測(cè)量鋰電池交流內(nèi)阻時(shí)，采用高精度的測(cè)量?jī)x器至關(guān)重要。SBT300電池測(cè)試儀是一款高精度、高分辨率的電池測(cè)試儀。采用交流四端子測(cè)試方法，可更精準(zhǔn)地測(cè)試鋰電池的內(nèi)阻和電壓。電阻最小分辨率可達(dá)0.1μΩ，電壓最小分辨率可達(dá)10μV。內(nèi)建比較器功能，可自動(dòng)判斷電池參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，以便統(tǒng)計(jì)合格率，適合各種電池的檢測(cè)和分揀。儀器具有RS-232C/LAN通訊接口，支持SCPI通訊協(xié)議。為手機(jī)鋰電池、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池等各種應(yīng)用場(chǎng)景提供精準(zhǔn)測(cè)試支持。

主要優(yōu)勢(shì)

1、比較器功能：電池測(cè)試儀SBT300中的電壓和交流內(nèi)阻測(cè)量分別具備獨(dú)立的比較功能，能夠同時(shí)進(jìn)行Pass/Hi/IN/Lo的判斷并在畫(huà)面上顯示，且可以向外部I/O口輸出綜合判斷結(jié)果。

2、模擬輸出功能：電池測(cè)試儀SBT300可以進(jìn)行交流內(nèi)阻測(cè)量值的模擬輸出，通過(guò)將模擬輸出量連接到數(shù)據(jù)記錄儀上，記錄交流內(nèi)阻值的變化，便于使用數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行需要長(zhǎng)期記錄的測(cè)量和電池的評(píng)估等。

3、統(tǒng)計(jì)功能：電池測(cè)試儀SBT300可以根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，繪制正態(tài)分布圖，觀察測(cè)量結(jié)果的正態(tài)分布情況。

4、存儲(chǔ)功能：電池測(cè)試儀SBT300內(nèi)置2.8G存儲(chǔ)空間，測(cè)量結(jié)果可以使用csv格式或者mat格式存儲(chǔ)到儀器內(nèi)存，并且提供USB接口，能夠通過(guò)外接U盤(pán)導(dǎo)出數(shù)據(jù)，隨時(shí)查看相應(yīng)時(shí)間的測(cè)量結(jié)果。

審核編輯 黃宇