测试锂电池内阻的意义_锂电池内阻测量方法

　　内阻，作为锂电池的关键特性之一，通常，锂电池内阻分为欧姆内阻和极化内阻。欧姆内阻由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成。极化内阻是指电化学反应时由极化引起的电阻，包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。电池的欧姆内阻由电池的总电导率决定，电池的极化内阻由锂离子在电极活性材料中的固相扩散系数决定。

　　内阻是影响锂电池功率性能和放电效率的重要因素，随着锂离子电池存储时间的增加，电池不断老化，其内阻不断增大。不同类型的锂电池内阻变化程度不同。

　　内阻是衡量锂电池功率性能和评估锂电池寿命的重要参数，一直以来也备受关注。锂电池初始的内阻大小主要由电池的结构设计、原材料性能和制程工艺决定。

　　测试锂电池内阻的意义

　　1、工厂中出厂检验的项目之一；

　　2、组装锂电池组时，需挑选内阻相近的电池单元组成一组；

　　3、因锂电池的容量Ah越大，内阻就越小，因此可以根据内阻大小粗略判断电池容量；

　　4、锂电池老化和失效后突出的表现为内阻增大，因此测试电池内阻就可以快速判断出电池的老化程度；

　　锂电池内阻测量方法

　　1、直流内阻测量方法

　　使用电流源，给电池施加一个短时脉冲，测量其端电压与开路电压的差。用这个差值除以测试电流即认为是电池的直流内阻。

　　锂电池极化内阻会受到加载电流大小的影响，为了尽量避开这个因素，直流测量内阻方法的通电时间比较短，并且加载电流比较大。

　　理论上，测量电流越小，越不会引起极化反应，减少极化电阻的干扰。但由于电池内阻本身很小，都是毫欧量级，电流过小，电压检测仪器受限于测量精度，无法排除测量误差对结果的干扰。因此，人们权衡仪器精度和极化内阻的影响，找到一个平衡二者关系的测量电流值。

　　对于普通电池单体来说，测量电流一般在5C-10C左右，很大。随着电芯容量的增大，或者多个电芯并联，其内阻是减小的，因此，如果没有仪器精度的提高，测量电流是很难降下来的。

　　2、交流内阻测量方法

　　给电池加载一个幅值较小的交流输入作为激励，监测其端电压的响应情况。使用特定程序对数据进行分析，得出电池的交流内阻。分析得到的阻值，只与电池本身特性有关，与采用的激励信号大小无关。

　　由于电池电容特性的存在，激励信号的频率不同，其测量得到的阻值也不同。软件分析的结果可以用一组复数表示，横轴为实部，纵轴为虚部。

　　通过进一步的数据分析，人们可以从交流阻抗谱中得到这只电池的欧姆电阻，SEI膜的扩散电阻，SEI膜的电容值，电荷在电解液中传递的等效电容值以及电荷在电解液中扩散电阻值，进而绘制出电池等效模型，进行电池性能的进一步研究。一种等效电池模型，如下图所示。