钜大LARGE | 点击量：2610次 | 2023年09月05日
什么是内阻？有关电池的内阻你了解什么？
电池内阻作为电池最基本的性能指标，内阻的大小对其性能有着非常重要的影响，在《锂离子电池行业规范条件》中，对电池内阻的测量也提出了要求：公司应具有开路电压和内阻在线检测能力，检测精度分别为1mV和1m。
什么是内阻
电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，它包括欧姆内阻和极化内阻，而极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。欧姆内阻是由电极材料、电解液、隔膜及各个部分的接触电阻所组成。极化内阻是由电化学反应时极化引起的电阻，包括电化学极极化和浓差极化电阻。
上图右边是一个锂离子电池的等效电路，我们可以把电池和内阻拆开考虑，分为一个完全没有内阻的电源串接上一个阻值很小的电阻。左边的图是一个放电曲线X轴表示放电量，Y轴表示电压，理想状态是黑色的曲线，红色的是考虑到内阻的的时候真是状态。所以电池内阻做的越小，循环寿命和倍率放电性能就会越好。
内阻如何测量
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
通常电池内阻的测量方法有交流(AC)测试法和直流(DC)测试法(当然在电化学分析中经常用到的是电化学阻抗谱EIS，各位可在后台回复关键词EIS获取简单易懂的《EIS入门教程》）
交流内阻法是采用1KHz的正选波电流，来测试引起的压降，计算内阻。
直流测试又分为DCR法，MCCF法，HPPC法。
DCR法：使用不同的充电和放电倍率的电流，持续10S，记录电压和电流，形成一条直线，斜率即为内阻。
MCCF法：采用持续时间为5S的脉冲充放电电流，记录电压降，计算内阻。
HPPC法：美国PNGV规定，采用持续的充放电脉冲，测试引起的压降，有两种（放电时间18秒，充电2S；充放电时间均为10S）
两种方法的比较
我们可以看出直流方法都是根据物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ得出的。让电池在短时间内通过一个很大的恒定直流电流，测量此时电池两端的电压，并按公式计算出当前的电池内阻。这种测量方法的精确度较高，控制得当的话，测量精度误差可以控制在0.1％以内。简单总结起来有以下几点：
1.只能测量大容量电池或者蓄电池，小容量电池无法在2～3秒钟内负荷40A～80A的大电流。
2.当电池通过大电流时，电池内部的电极会发生极化现象，出现极化内阻。故测量时间必须很短，否则测出的内阻值误差很大。
3.大电流通过电池对电池内部的电极有一定损伤。
而交流测试法仅测试电池的欧姆内阻，重要评价的是电池芯的生产工艺好坏。我们一般用交流内阻的值来评价电芯的合格与否，通过电压的波形来评价正负极材料的涂布效果，极耳焊接效果等来改善工艺。总结起来有以下几点
1.交流法可以测量几乎所有的电池。
2.交流法的测量精度很可能会受到纹波电流的影响，这对测量仪器电路中的抗干扰能力是一个考验。
3.由于电流较小用此法测量，对电池本身不会有太大的损害。
4.交流压降测量法的测量精度不如直流放电内阻测量法。
不同的测试方法偏重的应用环境不同。应该根据不同的应用环境选用相应的测试方法。电池在不同的SOC，不同的放电电流，内阻值也不相同，所以一般说内阻，是指充满电时的内阻。特别是动力锂电池，内阻是要测试整个充放电过程中的变化，在70%~30%SOC区间最稳定。
最后提醒一点
测试电池的内阻时一定要考虑到测试设备的稳定性和精度。本身待测的电池内阻就非常小了，假如这个复杂的系统内再引入其他变量比如合理误差，线路情况，面与面的接触等都对测试的结果有非常大的影响。
