鋰電池內(nèi)阻的測量方法
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-28 17:37
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構(gòu)成了磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻。電池內(nèi)阻是磷酸鐵鋰電池最重要的內(nèi)部參數(shù)之一，與電池性能測試、壽命評估和能量管理密切相關(guān)，是衡量電池性能的重要技術(shù)指標(biāo)。
磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻
電阻是磷酸鐵鋰電池在電流通過電池時(shí)的電阻。磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻一般分為歐姆電阻和極化電阻。歐姆電阻由電極材料、電解液、隔膜電阻和各部分的接觸電阻組成。極化電阻是指電化學(xué)反應(yīng)中由極化引起的電阻，包括電化學(xué)極化電阻和濃差極化電阻。
歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻、收集液接觸電阻、極耳連接等部分組成，與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)和連接方式有關(guān)。
極化電阻，即電流加載時(shí)產(chǎn)生的電阻，是電池中阻止帶電離子到達(dá)目的地的各種趨勢的總和。極化電阻可分為電化學(xué)極化和濃差極化。
電化學(xué)極化是由于電化學(xué)反應(yīng)速度在電解液中不能達(dá)到電子運(yùn)動速度而引起的。濃差極化是由于鋰離子嵌入正極和負(fù)極材料中，在材料中以低于鋰離子濃度的速度向電極移動而引起的。
磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻。JPG
鋰電池內(nèi)阻的測量方法
1. 直流內(nèi)阻測量方法
利用電流源對磷酸鐵鋰電池施加短脈沖，測量其端電壓與開路電壓的差值。將這個(gè)差值除以測試電流，認(rèn)為它是電池的直流內(nèi)阻。鋰電池的極化電阻受負(fù)載電流的影響。為了避免這一因素，內(nèi)阻的直流測量具有更短的激勵(lì)時(shí)間和更大的負(fù)載電流。
理論上，測量電流越小，極化反應(yīng)越小，極化電阻的干擾越小。但是由于磷酸鐵鋰電池本身的內(nèi)阻非常小，約為毫歐姆，電流過小，電壓檢測儀受測量精度的限制，不能排除測量誤差對結(jié)果的干擾。因此，通過對儀器精度和極化電阻的影響進(jìn)行權(quán)衡，找到一個(gè)平衡兩者關(guān)系的測量電流值。
對于普通電池，測量電流一般在5C-10C左右，非常大。當(dāng)電池容量增加或多個(gè)電池并聯(lián)時(shí)，內(nèi)阻減小。因此，在不提高儀器精度的情況下，很難降低測量電流。
2. 交流內(nèi)阻測量方法
用小振幅的交流輸入激勵(lì)磷酸鐵鋰電池，監(jiān)測其端電壓響應(yīng)。使用特定程序分析數(shù)據(jù)，確定電池的交流內(nèi)阻。通過分析得到的電阻只與電池本身的特性有關(guān)，與所用激勵(lì)信號的大小無關(guān)。
由于電池的電容特性，激勵(lì)信號的測量電阻值隨頻率的不同而不同。
內(nèi)阻是影響鋰電池功率性能和放電效率的重要因素。隨著鋰電池的使用，電池性能繼續(xù)衰減，主要表現(xiàn)在容量衰減、內(nèi)阻增大、功率下降等方面。鋰電池內(nèi)阻的變化受溫度、放電深度等工作條件的影響。
