對于大型電池組應(yīng)用，如電動(dòng)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(jià)電池組的特性。在實(shí)際應(yīng)用中，也多用直流內(nèi)阻來評價(jià)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(jì)。在生產(chǎn)中，可以用來檢測故障電池如微短路等現(xiàn)象。

直流內(nèi)阻的測試原理是通過對電池或電池組施加較大的電流(充電或放電)，持續(xù)較短 時(shí)間，在電池內(nèi)部還沒有達(dá)到完全極化的情況下，根據(jù)施加電流前后電池的電壓變化和施加 的電流，計(jì)算電池的直流內(nèi)阻。測試直流內(nèi)阻必須選擇好四個(gè)參數(shù):電流(或采用的倍率)、 脈沖時(shí)間、荷電狀態(tài)(SOC)、測試環(huán)境溫度。這些參數(shù)的變化對直流內(nèi)阻有較大的影響。

直流內(nèi)阻不僅包括了電池組的歐姆內(nèi)阻部分(交流內(nèi)阻部分)，還部分包括了電池組的一些極化電阻。而電池的極化受電流、時(shí)間等影響比較大。目前常用的直流內(nèi)阻測試方法有以 下三個(gè):(1)美國《FreedomCAR 電池測試手冊》中的HPPC 測試方法:測試持續(xù)時(shí)間為10s，施加的放電電流為5C 或更高，充電電流為放電電流的0.75。具體電流的選擇根據(jù)電 池的特性來制定。(2)日本JEVSD713 2003 的測試方法，原來主要針對Ni/MH 電池，后也應(yīng)用于鋰離子電池，首先建立0~100%SOC 下電池的電流一電壓特性曲線，分別以 1C、2C、5C、10C 的電流對設(shè)定SOC 下的電池進(jìn)行交替充電或放電，充電或放電時(shí)間分別為10s，計(jì)算電池的直流內(nèi)阻。(3)我國“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)《HEV 用高功率鋰離子動(dòng)力蓄電池性能測試規(guī)范》中提出的測試方法，測試持續(xù)時(shí)間為5s，充電測試電流為3C，放電測試電流為9C。測量電池電阻一般采用二線法和四線法（如圖二所示），最簡單常用的方法是采用二線測量法，電阻等于電壓除以電流，然而這種方法會(huì)引入導(dǎo)線電阻和接觸電阻。因此測量小電阻時(shí)，比如電池內(nèi)阻大多為毫歐級，導(dǎo)線電阻和待測物（DUT）阻值相當(dāng)，為了保證測量的可靠性和準(zhǔn)確性，必須采用四線測量法，四線法也稱為開爾文（Kelvin）法，由一對SOUCE導(dǎo)線供應(yīng)電流，另一對SENSE導(dǎo)線量測電壓，電壓、電流回路相互獨(dú)立，如此可消除導(dǎo)線電阻效應(yīng)，而且可以只量測 DUT 兩端的整體壓降。配合艾德克斯的四款開爾文測試夾具和調(diào)零板（如圖三所示），可精確測量電池內(nèi)阻，具體測試方法如下：

通過IT5101的SOURCE 端子向DUT輸入交流信號(hào)。在SENSE 端子上測量因DUT的阻抗產(chǎn)生的壓降。此時(shí)，由于SENSE 端子連接在內(nèi)部高阻抗電壓計(jì)上，因此導(dǎo)線電阻和接觸電阻R導(dǎo)線、R接觸上幾乎沒有電流流過。因此，可以認(rèn)為R導(dǎo)線、R接觸上幾乎沒有壓降。這樣，就消除了導(dǎo)線和接觸電阻的電壓降。根據(jù)同步檢波法，IT5101將DUT的阻抗劃分為有效電阻和電抗，并且僅顯示有效電阻。

二線測量法       開爾文四線測量法

IT5101的注入式交流快速精確測量法

    為了快速測試手機(jī)、筆記本電腦、攝像機(jī)等便攜式電池，市面上多數(shù)測試儀會(huì)采用負(fù)載脈沖進(jìn)行測試并觀察電壓和電流的關(guān)系，利用歐姆定律計(jì)算出內(nèi)阻值。最后比較電阻或電壓表上的值推算電池的健康狀態(tài)（SOH）。

    然而負(fù)載脈沖法并不適合大容量電池的測試，因此交流電導(dǎo)率測試法適用面更廣，后者采用交流電壓加在電池兩端的直流電壓上，類似紋波一樣對電池交替充放電。

    目前，市面上手持式電池內(nèi)阻測試儀多采用了交流電導(dǎo)率測試法，既可以測試可移動(dòng)式電池，也可以測試固定式電池。然而為了減少成本和方便系統(tǒng)搭建，這些測試儀往往拉載電池脈沖信號(hào)測試，而不是注入正弦信號(hào)，而脈沖信號(hào)通常不是電壓控制的，而且容易超過熱電池電壓*。鉛酸蓄電池的熱電池電壓閾值是每節(jié)電池25mV。脈沖信號(hào)超過這個(gè)電壓就像音頻放大器的過功率使用，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致噪聲和畸變。而且為了節(jié)約成本，測試信號(hào)往往使用頻率低于100Hz的脈沖信號(hào)。

    雖然交流電導(dǎo)測試法可以提供精確測量，但必須保證電池是充滿電的狀態(tài)或者測量前只經(jīng)過了短時(shí)放電或擱置。當(dāng)電池電量較低時(shí)，交流電導(dǎo)測試法則較為不可靠，甚至?xí)`判電池的電性能。因此用戶常會(huì)抱怨測試結(jié)果與電池充電狀態(tài)的相關(guān)性。

艾德克斯IT5101的內(nèi)阻測試采用IEC測試標(biāo)準(zhǔn)，利用1KHz的主動(dòng)注入正弦小信號(hào)的方法，輸入并測量AC電壓疊加在電池DC電壓上的幅值計(jì)算電池電阻。無需考慮電池的充電狀態(tài)，即可精確測量電池內(nèi)阻，極具性價(jià)比，是電池內(nèi)阻和電壓測試的首選儀器。

IT5101測量鋰電池電壓——推算電池電量（SOC）

鋰電池端電壓和電池容量存在一定的斜率可供近似推算電池電量。雖然實(shí)際上有多種影響電池剩余容量的因素，比如內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)引起的自放電現(xiàn)象、電池的循環(huán)充放電歷史、溫度等等，但手機(jī)廠家通常會(huì)依據(jù)電池的開路電壓（OCV）推算電池容量。如圖四所示，紅色曲線代表了使用了一年半后的電池，與新電池相比，電池容量降低了10%，電池內(nèi)阻增加了

艾德克斯IT5101電池內(nèi)阻測試儀可以快速精確測量各種電池的端電壓，配合開爾文測試夾，同時(shí)采樣電池電壓、內(nèi)阻的速度高達(dá)125次/秒，分辨率最小10uV，精度高達(dá)萬分之一。其最大測試電壓高達(dá)300V，適用于小至紐扣電池、便攜式電池，大至高壓電池、電池包的電壓檢測。