你了解嗎？鋰電池內(nèi)阻和容量及測(cè)試方法
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-28 14:22
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鋰電池內(nèi)阻和容量測(cè)試方法，你了解嗎？電池內(nèi)阻等于開(kāi)路電壓除以短路電流，容量是指鋰電池存儲(chǔ)電量的大小，電池容量的高低是決定鋰電池質(zhì)量的主要內(nèi)容。目前，鋰電池被廣泛地運(yùn)用到我們的生活中，我們?nèi)绾螠y(cè)試鋰電池內(nèi)阻和容量呢？別急，
鋰電池容量就是指它的容納的電量，單位通常是“安時(shí)”、”毫安時(shí)“。如：鋰電池容量是500mAh，表示電池如果工作時(shí)電流是10mA，則可連續(xù)工作50小時(shí)。
鋰電池內(nèi)阻主要包括兩個(gè)部分，歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻在溫度恒定的條件下，歐姆電阻基本穩(wěn)定不變，而極化電阻會(huì)隨著影響極化水平的因素變動(dòng)。歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成，與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)、連接方式等有關(guān)。鋰電池的端電壓，指鋰電池被連接在回路中處于工作狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)到的電池正負(fù)極之間的電壓，其數(shù)值等于鋰電池電勢(shì)減去歐姆內(nèi)阻占?jí)汉?，剩余的電壓值?/div>
測(cè)試鋰電池內(nèi)阻的意義：
1、工廠中出廠檢驗(yàn)的項(xiàng)目之一；
2、組裝鋰電池組時(shí)，需挑選內(nèi)阻相近的電池單元組成一組；
3、因鋰電池的容量Ah越大，內(nèi)阻就越小，因此可以根據(jù)內(nèi)阻大小粗略判斷電池容量；
4、鋰電池老化和失效后突出的表現(xiàn)為內(nèi)阻增大，因此測(cè)試電池內(nèi)阻就可以快速判斷出電池的老化程度；
5、鋰電池組維護(hù)過(guò)程中，需要經(jīng)常測(cè)試各電池單元的內(nèi)阻，以便把內(nèi)阻增大的單元挑出來(lái)，換個(gè)好的。
鋰電池內(nèi)阻測(cè)試方法：
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。
1、測(cè)量電池的開(kāi)路電壓：U1
2、電池兩端并聯(lián)一固定阻值電阻：R，進(jìn)行放電；
3、測(cè)量鋰電池放電期間電池的兩端電壓：U2;
4、計(jì)算電池內(nèi)阻：r=(U1-U2)/(U2/R)
例如，某電池開(kāi)路電壓為12V，并聯(lián)一個(gè)10歐姆電阻后電壓降為10V，則該電池的內(nèi)阻為：r=(U1-U2)/(U2/R)=(12-10)/(10/10)=2歐姆。
通常情況下，鋰電池的內(nèi)阻r越大，表明電池帶負(fù)載越差，大功率電池(如蓄電池)的內(nèi)阻r通常都非常小。小功率電池(如9V疊層電池)的內(nèi)阻通常都比較大。
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。
鋰電池容量測(cè)試方法：
鋰電池容量測(cè)試是以滿電電壓和設(shè)定的終止電壓為參數(shù)的，因?yàn)殇囯姵氐淖畹头烹婋妷菏?.75V，所以，小于3V的電壓已經(jīng)對(duì)鋰電池測(cè)試沒(méi)有意義；固定電流放電一般用多少C表示，鋰電池一般用0.5C放電進(jìn)行測(cè)試。
1、把電池充滿電，單只鋰電池充充滿電后的電壓是4.2V;
2、用萬(wàn)用表是鋰電池恒流0.5C，相對(duì)于電池容量而言放電，終止電壓設(shè)定為3v;
3、用恒流放電的時(shí)間乘以放電電流就是電池容量了；檢驗(yàn)：如果恒流放電不能達(dá)到兩個(gè)小時(shí)，那么標(biāo)稱電壓就是不夠的，鋰電池就有假冒偽劣的可能性。
有專業(yè)的鋰電池分容柜如果是個(gè)人的話，找一個(gè)可調(diào)可調(diào)的負(fù)載電阻和一個(gè)電流可調(diào)的直流電源來(lái)通過(guò)充電和放電的時(shí)間來(lái)計(jì)算電池容量，充電電流×充電時(shí)間=電池容量(從2.7V或3.0V充電到4.2V)或放電電流×放電時(shí)間=電池容量
鋰電池性能測(cè)試主要包括電壓、內(nèi)阻、容量、內(nèi)壓、自放電率、循環(huán)壽命等等，本文小編暫且就先介紹兩點(diǎn)。希望以上這些測(cè)試方法能夠幫到你。
與鉛酸電池相比，鋰電池的能量密度高、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被人們寄予替代鉛酸電池的厚望。三年前，有業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，在制造電動(dòng)車領(lǐng)域，鋰電池在2015年可以替代大約20%的鉛酸電池，五年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)大約替代30%的鉛酸電池。然而時(shí)值今日，鋰電池實(shí)際替代鉛酸電池不到10%，而未來(lái)兩年內(nèi)要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)看來(lái)是非常的艱難。據(jù)最近行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)顯示：今年鋰電車的銷量約300萬(wàn)輛，而整個(gè)電動(dòng)車產(chǎn)銷量約3200萬(wàn)輛。那么鋰電池替代鉛酸電池的主要障礙在哪里？
鋰電池性價(jià)比優(yōu)勢(shì)并不突出。據(jù)眾多經(jīng)銷鋰電車的經(jīng)銷商反映：采用國(guó)產(chǎn)鋰電池的電動(dòng)車，返修率居高不下。國(guó)內(nèi)實(shí)力雄厚的鋰電池企業(yè)與一般的中小鋰電池企業(yè)(pack)工廠制造出來(lái)的鋰電池其返修率竟然低到5%，高到13%左右的差距，價(jià)格十分的懸殊：以錳系材料的48V12Ah約500元/組左右，鎳鈷錳三元材料的鋰電池48V12Ah約650元/組左右。但是pack鋰電池48V12Ah只有約320元/組左右。但是這種pack鋰電池使用不到一年，電池容量大大衰減，已經(jīng)無(wú)法再使用。而錳系材料和三元材料的鋰電池與鉛酸相比，除了體積小與重量輕之外，其余并沒(méi)有多大的優(yōu)勢(shì)，其使用達(dá)到2年以上，電池的衰減程度已經(jīng)無(wú)法滿足行駛長(zhǎng)距離的要求。
返修時(shí)間過(guò)長(zhǎng)嚴(yán)重制約了消費(fèi)者的使用。一旦出現(xiàn)鋰電池的故障進(jìn)行返修，時(shí)間長(zhǎng)則一個(gè)星期左右，甚至有的更長(zhǎng)，讓消費(fèi)者等待得不耐煩，失去了使用的信心。其原因是，經(jīng)銷商無(wú)法維修或更換鋰電池內(nèi)部出現(xiàn)問(wèn)題的電芯，一定要通過(guò)快遞運(yùn)送到制造企業(yè)，通過(guò)專業(yè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行電池的維修。這是制約鋰電池大規(guī)模替代鉛酸電池的關(guān)鍵之一。
鋰電池過(guò)于“嬌貴”，無(wú)法像鉛酸電池那樣經(jīng)得起折騰。鋰電車在使用過(guò)程中，經(jīng)不起摔扔撞擊，一旦鋰電池遭到刺穿，或者劇烈撞擊把鋰電池摔壞，鋰電池就有可能會(huì)產(chǎn)生燃燒與爆炸；鋰電池對(duì)充電器的要求很高，不能像鉛酸電池那樣隨便用馬路邊的投幣充電器來(lái)充電，一旦電流過(guò)大，擊穿鋰電池內(nèi)的保護(hù)板就有可能產(chǎn)生導(dǎo)致燃燒甚至爆炸。
由于鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，大量的低端鋰電池沖擊著市場(chǎng)，使得經(jīng)銷商對(duì)鋰電車企業(yè)的選擇格外的小心謹(jǐn)慎，弄不好哪家制造企業(yè)一年半載之后就關(guān)門跑路，采購(gòu)進(jìn)來(lái)的鋰電車就要讓經(jīng)銷商全部兜著處理了。由此可見(jiàn)，鋰電池要實(shí)現(xiàn)替代鉛酸電池，如果不改變上述的問(wèn)題，再過(guò)五年恐怕也很難
