鋰電池的內(nèi)阻包括歐姆電阻和極化電阻嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-14 10:09
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在溫度恒定的條件下，歐姆電阻基本穩(wěn)定不變，而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。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)。
極化電阻，加載電流的瞬間才產(chǎn)生的電阻，是鋰電池內(nèi)部各種阻礙帶電離子抵達(dá)目的地的趨勢總和。極化電阻可以分為電化學(xué)極化和濃差極化兩部分。電化學(xué)極化是電解液中電化學(xué)反應(yīng)的速度無法達(dá)到電子的移動速度造成的；濃差極化，是鋰離子嵌入脫出正負(fù)極材料并在材料中移動的速度小于鋰離子向電極集結(jié)的速度造成的。
鋰電池內(nèi)阻測量方法，一般分為直流測量方法和交流測量方法兩種。
直流內(nèi)阻測量方法：使用電流源，給鋰電池施加一個短時脈沖，測量其端電壓與開路電壓的差。用這個差值除以測試電流即認(rèn)為是電池的直流內(nèi)阻。鋰電池極化內(nèi)阻會受到加載電流大小的影響，為了盡量避開這個因素，直流測量內(nèi)阻方法的通電時間比較短，并且加載電流比較大。
理論上，測量電流越小，越不會引起極化反應(yīng)，減少極化電阻的干擾。但由于電池內(nèi)阻本身很小，都是毫歐量級，電流過小，電壓檢測儀器受限于測量精度，無法排除測量誤差對結(jié)果的干擾。因此，人們權(quán)衡儀器精度和極化內(nèi)阻的影響，找到一個平衡二者關(guān)系的測量電流值。
交流測量方法：給電池加載一個幅值較小的交流輸入作為激勵，監(jiān)測其端電壓的響應(yīng)情況。使用特定程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出電池的交流內(nèi)阻。分析得到的阻值，只與電池本身特性有關(guān)，與采用的激勵信號大小無關(guān)。由于電池電容特性的存在，激勵信號的頻率不同，其測量得到的阻值也不同。
鋰電池內(nèi)阻過大的原因
a.負(fù)極片與極耳虛焊；
b.正極片與極耳虛焊；
c.正極耳與蓋帽虛焊；
d.負(fù)極耳與殼虛焊;
e.鉚釘與壓板接觸內(nèi)阻大；
f.正極未加導(dǎo)電劑。
對于大型鋰電池組應(yīng)用，如電動車用電源系統(tǒng)來說，由于測試設(shè)備等方面的限制，不能或不方便來直接進(jìn)行交流內(nèi)阻的測試，一般通過直流內(nèi)阻來評價電池組的特性。在實際應(yīng)用中，也多用直流內(nèi)阻來評價電池的健康度，進(jìn)行壽命預(yù)測，以及進(jìn)行系統(tǒng)SOC、輸出/輸入能力等的估計。
以上就是鋰電池內(nèi)阻測量方法，鋰電池內(nèi)阻過大的原因。隨著鋰電池的使用，電池性能不斷衰減，主要表現(xiàn)為容量衰減、內(nèi)阻增加、功率下降等，電池內(nèi)阻的變化受溫度、放電深度等多種使用條件的影響。在電池結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除了電池結(jié)構(gòu)件本身的鉚接及焊接之外，電池極耳的數(shù)量、尺寸、位置等直接影響電池內(nèi)阻大小。
