電池內(nèi)阻—您測(cè)試對(duì)了嗎？
一、電池的基本等效電路：
圖1、最簡(jiǎn)單的理想電池模型圖2、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的電池模型 圖3、動(dòng)力電池實(shí)際模型
二：實(shí)際電池測(cè)試時(shí)的變化曲線。
圖4：動(dòng)力電池的極化 圖5：電池帶載時(shí)曲線 圖6：電池帶載變化和停止
三：內(nèi)阻的測(cè)試方法。
1、
交流內(nèi)阻法：采用1KHz的正選波電流（一般為mA
級(jí)別），來(lái)測(cè)試引起的壓降，計(jì)算內(nèi)阻。
2、直流內(nèi)阻法：直接采用工作中的電流，延遲一段時(shí)間以后才測(cè)試引起的壓降，計(jì)算內(nèi)阻值。
3、DCR法：使用不同的充電和放電倍率的電流，持續(xù)10S，
記錄電壓和電流，形成一條直線，斜率即為內(nèi)阻。
4、MCCF法：采用持續(xù)時(shí)間為5S的脈沖充放電電流，記
錄電壓降，計(jì)算內(nèi)阻。
5、HPPC法：美國(guó)PNGV規(guī)定，采用連續(xù)的充放電脈沖，測(cè)試引起的壓降，有兩
種（放電時(shí)間18秒，充電2S；充放電時(shí)間均為10S）
6、逆推法：EDLC測(cè)試法根I據(jù)EC62391規(guī)定，放電程序完成后，取放電曲線上
線性的區(qū)域之 線段，并延申至放電之時(shí)間點(diǎn)取其與額定電壓間之電壓差與放電電流，來(lái)計(jì)算DCIR值
四：內(nèi)阻及內(nèi)阻的測(cè)試方法的區(qū)別。
由內(nèi)阻的測(cè)試方法可知，通過(guò)控制電流，來(lái)測(cè)試或者逆推出壓降，通過(guò)計(jì)算來(lái)得出的結(jié)果。所以內(nèi)阻測(cè)試沒(méi)有精確度的說(shuō)法，準(zhǔn)確的說(shuō)法是指電壓擺幅（電壓降）的精度，在較高的電壓上精準(zhǔn)測(cè)試較小的電壓擺幅，是一個(gè)高難度的動(dòng)作，費(fèi)思在這方面有專利技術(shù)。一般內(nèi)阻所謂的精度是指內(nèi)阻重復(fù)度。就是儀器在測(cè)試同一個(gè)電池的同一個(gè)SOC點(diǎn)時(shí)，多次測(cè)試的結(jié)果漂移。
不同的測(cè)試方法的測(cè)試結(jié)果之間是不可以對(duì)比的。因?yàn)椴煌臏y(cè)試方法偏重的應(yīng)用環(huán)境不同。應(yīng)該根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境選用相應(yīng)的測(cè)試方法。只有選對(duì)了方法，測(cè)試結(jié)果才有可參考性。
電池在不同的SOC狀態(tài)下，內(nèi)阻值不相同，不同的放電電流值，內(nèi)阻值也不相同，所以一般說(shuō)內(nèi)阻，是指充滿電時(shí)的內(nèi)阻。特別是動(dòng)力電池，內(nèi)阻是要測(cè)試整個(gè)充放電過(guò)程中的變化。最重要的是70%~30%SOC。
五：測(cè)試法的應(yīng)用。
1、交流內(nèi)阻法：此測(cè)試法僅測(cè)試電池的歐姆內(nèi)阻，主要評(píng)價(jià)的是電池芯的生產(chǎn)工藝好壞。電芯生產(chǎn)廠家用交流內(nèi)阻的值來(lái)評(píng)價(jià)電芯的合格與否，通過(guò)電壓的波形來(lái)評(píng)價(jià)比如陽(yáng)極陰極材料的噴涂效果，鉚接效果等等來(lái)改善工藝。而電子產(chǎn)品的供電電池也可采用此測(cè)試方式。一般來(lái)說(shuō)，電池實(shí)際使用時(shí)，電流值小于0.1C的應(yīng)用環(huán)境，用交流法測(cè)試是可置信的。
原因：工作電流小，那么工作時(shí)，引起的電池極化現(xiàn)象基本可以忽略，所以基本不影響實(shí)際使用。
注釋：同樣的電池應(yīng)用環(huán)境不同，測(cè)試方法不同，比如同樣的電芯用在手機(jī)上，則用交流內(nèi)阻測(cè)試即可，如果用到移動(dòng)電源里，則用直流內(nèi)阻法測(cè)試。
優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試速度快，穩(wěn)定性好，測(cè)試設(shè)備便宜。
2、直流內(nèi)阻法：實(shí)際工作電流超過(guò)0.1C，那么就要用直流內(nèi)阻法進(jìn)行測(cè)試了。一般應(yīng)用于動(dòng)力電池或者大功率儲(chǔ)能電池，則使用這個(gè)方法測(cè)試。一般電壓降的讀值會(huì)使用帶載時(shí)的電壓降，或者停止帶載時(shí)的回彈電壓。
DCR,MCCF,HPPC三種方法測(cè)試的基礎(chǔ)是相同的。并且在30%~70%SOC狀態(tài)下，測(cè)試結(jié)果基本相同，也與直流內(nèi)阻法測(cè)試相同。其他區(qū)段，差異也不是很大，均可用于電池的評(píng)估。
原因：工作電流大，會(huì)引起電池的電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻，而這兩項(xiàng)引起的內(nèi)阻值，基本相當(dāng)于交流內(nèi)阻，甚至?xí)髷?shù)倍，所以，在大電流輸出使用環(huán)境下，測(cè)試的時(shí)候必須考慮計(jì)劃內(nèi)阻。
3、逆推法：是建立在理想狀態(tài)下的電池的測(cè)試方法，這個(gè)方法一般會(huì)用應(yīng)用于測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，不會(huì)應(yīng)用與實(shí)際測(cè)試。因?yàn)闇y(cè)試儀器本身不可能既保證高電壓的精度的同時(shí)保很小的電壓擺幅的測(cè)試，還要保證非常高長(zhǎng)時(shí)間帶在穩(wěn)定，和極低的溫度系數(shù)。
測(cè)試內(nèi)阻的變化曲線：充放電全過(guò)程。每隔設(shè)置的時(shí)間測(cè)試一次。
