電池內(nèi)阻怎么測(cè)量

鋰電池的內(nèi)阻測(cè)量方法

根據(jù)物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ，測(cè)試設(shè)備讓鋰電池在短時(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（目前一般使用40A～80A的大電流），測(cè)量此時(shí)鋰電池兩端的電壓，并按公式計(jì)算出當(dāng)前的鋰電池內(nèi)阻。

這種測(cè)量方法的精確度較高，控制得當(dāng)?shù)脑?，測(cè)量精度誤差可以控制在0.1％以內(nèi)。

但此法有明顯的不足之處：

（1）只能測(cè)量大容量鋰電池或者蓄鋰電池，小容量鋰電池?zé)o法在2～3秒鐘內(nèi)負(fù)荷40A～80A的大電流；

（2）當(dāng)鋰電池通過(guò)大電流時(shí)，鋰電池內(nèi)部的電極會(huì)發(fā)生極化現(xiàn)象，產(chǎn)生極化內(nèi)阻。故測(cè)量時(shí)間必須很短，否則測(cè)出的內(nèi)阻值誤差很大；

（3）大電流通過(guò)鋰電池對(duì)鋰電池內(nèi)部的電極有一定損傷。

交流壓降內(nèi)阻測(cè)量法：因?yàn)殇囯姵貙?shí)際上等效于一個(gè)有源電阻，因此我們給鋰電池施加一個(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)算出該鋰電池的內(nèi)阻值。交流壓降內(nèi)阻測(cè)量法的鋰電池測(cè)量時(shí)間極短，一般在100毫秒左右。

這種測(cè)量方法的精確度也不錯(cuò)，測(cè)量精度誤差一般在1％～2％之間。

此法的優(yōu)缺點(diǎn)：

（1）使用交流壓降內(nèi)阻測(cè)量法可以測(cè)量幾乎所有的鋰電池，包括小容量鋰電池。筆記本鋰電池電芯的內(nèi)阻測(cè)量一般都用這種辦法。

（2）交流壓降測(cè)量法的測(cè)量精度很可能會(huì)受到紋波電流的影響，同時(shí)還有諧波電流干擾的可能。這對(duì)測(cè)量?jī)x器電路中的抗干擾能力是一個(gè)考驗(yàn)

（3）用此法測(cè)量，對(duì)鋰電池本身不會(huì)有太大的損害。

（4）交流壓降測(cè)量法的測(cè)量精度不如直流放電內(nèi)阻測(cè)量法。

蓄電池內(nèi)阻測(cè)量方法

目前測(cè)量蓄電池內(nèi)阻的常見(jiàn)方法有：

1、密度法

密度法主要通過(guò)測(cè)量蓄電池電解液的密度來(lái)估算蓄電池的內(nèi)阻，常用于開(kāi)口式鉛酸電池的內(nèi)阻測(cè)量，不適合密封鉛酸蓄電池的內(nèi)阻測(cè)量。該方法的適用范圍窄。

2、開(kāi)路電壓法

開(kāi)路電壓法是通過(guò)測(cè)量蓄電池的端電壓來(lái)估計(jì)蓄電池內(nèi)阻，精度很差，甚至得出錯(cuò)誤結(jié)論。因?yàn)榧词挂粋€(gè)容量已經(jīng)變得很小的蓄電池，再浮充狀態(tài)下其端電壓仍可能表現(xiàn)得很正常。

3、直流放電法

直流放電法就是通過(guò)對(duì)電池進(jìn)行瞬間大電流放電，測(cè)量電池上的瞬間電壓降，通過(guò)歐姆定律計(jì)算出電池內(nèi)阻。雖然這種方法在實(shí)踐中也得到了廣泛的應(yīng)用，但是它也存在一些缺點(diǎn)。如用該方法對(duì)蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行檢測(cè)必須是在靜態(tài)或是脫機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量。而且大電流放電會(huì)對(duì)蓄電池造成較大的損害，從而影響蓄電池的容量及壽命。

4、交流注入法

交流法通過(guò)對(duì)蓄電池注入一個(gè)恒定的交流電流信號(hào)IS，測(cè)量出蓄電池兩端的電壓響應(yīng)信號(hào)Vo，以及兩者的相位差由阻抗公式來(lái)確定蓄電池的內(nèi)阻R。該方法不需對(duì)蓄電池進(jìn)行放電，可以實(shí)現(xiàn)安全在線檢測(cè)電池內(nèi)阻，故不會(huì)對(duì)蓄電池的性能造成影響。但該方法需要測(cè)量交流電流信號(hào)Is，電壓響應(yīng)信號(hào)Vo，以及電壓和電流之間的相位差，由此可見(jiàn)這種方法不但干擾因素多，而且增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時(shí)也影響了測(cè)量精度。為了解決上述各方法的缺陷，本文采用了四端子測(cè)量方式，將蓄電池兩端上的電壓響應(yīng)信號(hào)通過(guò)交流差分電路與產(chǎn)生恒定交流源的正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)模擬乘法器相乘，再將模擬乘法器的輸出電壓信號(hào)通過(guò)濾波電路，使交流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘?hào)，直流信號(hào)經(jīng)直流放大器放大后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的值送入單片機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。

5、內(nèi)阻測(cè)試儀

內(nèi)阻測(cè)試儀是用于測(cè)量電池內(nèi)部阻抗和電池酸化薄膜破損程度的儀器，以下簡(jiǎn)稱儀器。它是對(duì)被測(cè)對(duì)象施加1KHz交流信號(hào)，通過(guò)測(cè)量其交流壓降而獲得其內(nèi)阻。（它不同于萬(wàn)用表測(cè)量電阻的原理，它所測(cè)量的值是毫歐級(jí)，而多用表測(cè)量的值是歐姆級(jí)；且萬(wàn)用表只能測(cè)無(wú)電源對(duì)象的阻值，而內(nèi)阻儀既可測(cè)無(wú)電源對(duì)象的阻值，也可測(cè)有電源對(duì)象的阻值，所以兩者不得等同）利用內(nèi)阻阻值的大小來(lái)判斷電池的劣化狀態(tài)，（一般來(lái)說(shuō)）其阻值越小電池的性能越好。因此，采用測(cè)量?jī)?nèi)阻進(jìn)行檢測(cè)電池的方法是速度快且可靠性高的一種好方法。