吹田電氣 | 鋰電池交流內(nèi)阻測試解決方案

更新時(shí)間：2024-06-04

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鋰電池的內(nèi)阻是電池性能評估的重要指標(biāo)之一，已廣泛應(yīng)用于電動汽車系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、電子設(shè)備和新能源產(chǎn)業(yè)等多領(lǐng)域，所以對于鋰電池性能參數(shù)的快速測試也有了大量需求。內(nèi)阻影響著鋰電池功率性能和放電效率，隨著存儲時(shí)間的增加，電池不斷老化，其內(nèi)阻不斷增大。不同類型的鋰電池內(nèi)阻變化程度不同，其初始的內(nèi)阻大小主要受電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料性能和制程工藝的影響。通過測試內(nèi)阻，可以全面評估電池在高功率應(yīng)用下的性能表現(xiàn)，是衡量功率性能和壽命的關(guān)鍵參數(shù)。因此，內(nèi)阻的合理控制和優(yōu)化是提高電池品質(zhì)、性能和可靠性的重要手段，對鋰電池內(nèi)阻的持續(xù)關(guān)注和有效管理是不可忽視的重要議題。通過精準(zhǔn)測試和控制鋰電池內(nèi)阻，可以更好地滿足不同應(yīng)用場景對電池性能和品質(zhì)的要求，推動電池技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進(jìn)步。

鋰電池交流內(nèi)阻測試

鋰電池內(nèi)阻鋰電池的內(nèi)阻是指電池在工作時(shí)，電流通過電池內(nèi)部時(shí)所遇到的電阻。內(nèi)阻的大小直接影響電池的性能，包括放電效率、溫升情況以及電池的壽命。鋰電池內(nèi)阻通常分為歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻兩部分。其中歐姆內(nèi)阻由電池的總電導(dǎo)率決定，極化內(nèi)阻由鋰離子在電極活性材料中的固相擴(kuò)散系數(shù)決定。 歐姆內(nèi)阻： 由電極材料、電解液、隔膜電阻以及各部分零件的接觸電阻所構(gòu)成。它是電流通過電池時(shí)產(chǎn)生的電阻。極化內(nèi)阻： 是指電化學(xué)反應(yīng)時(shí)由極化引起的電阻，包括電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。兩者共同影響電池內(nèi)阻的變化。

01解決方案SOLUTION

鋰電池內(nèi)阻測量可采用直流內(nèi)阻測量方法（DCR）和交流內(nèi)阻測量方法（ACR）兩種。直流內(nèi)阻測量方法是測試設(shè)備讓電池在短時(shí)間內(nèi)（一般為2～3秒）強(qiáng)制通過一個(gè)很大的恒定直流電流（一般使用40A～80A的大電流），測量此時(shí)電池兩端的電壓，并按公式計(jì)算出當(dāng)前的電池內(nèi)阻。通過公式計(jì)算出電池的直流內(nèi)阻。然而，這方法存在一些問題，如果長時(shí)間通過大電流電池內(nèi)部的電極會發(fā)生極化現(xiàn)象，出現(xiàn)極化內(nèi)阻，影響結(jié)果的可靠性。另一種交流內(nèi)阻測量方法是通過在電池正負(fù)極注入正弦波電流信號，同時(shí)通過另外兩端在電池正負(fù)極檢測得到正弦波電壓信號，進(jìn)而可以推導(dǎo)出電池的交流內(nèi)阻。交流內(nèi)阻測試通入的電流較小，一般為50mA，且測量時(shí)間短，一般發(fā)生在毫秒級?，F(xiàn)如今交流內(nèi)阻測量方法得到了廣泛的認(rèn)可，并在實(shí)際應(yīng)用中得到了較多的采用。但無論哪種方法，都存在一些很容易被我們忽視的問題，那就是測試儀器本身的元件誤差和用于連接電池的測試線纜問題。一條短短的從儀器到電池的連接線本身也存在電阻（大約也是微歐級），還有電池與連接線的接觸面也存在接觸電阻，這些都將影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

鋰電池交流內(nèi)阻測試方案

由此可見在測量鋰電池交流內(nèi)阻時(shí)，采用高精度的測量儀器至關(guān)重要。吹田電氣SBT300電池測試儀是一款高精度、高分辨率的電池測試儀。采用交流四端子測試方法，可更精準(zhǔn)地測試鋰電池的內(nèi)阻和電壓。電阻最小分辨率可達(dá)0.1μΩ，電壓最小分辨率可達(dá)10μV。內(nèi)建比較器功能，可自動判斷電池參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，以便統(tǒng)計(jì)合格率，適合各種電池的檢測和分揀。儀器具有RS-232C/LAN通訊接口，支持SCPI通訊協(xié)議。為手機(jī)鋰電池、動力電池、儲能電池等各種應(yīng)用場景提供精準(zhǔn)測試支持。

02主要優(yōu)勢
ADVANTAGES

比較器功能：電池測試儀SBT300中的電壓和交流內(nèi)阻測量分別具備獨(dú)立的比較功能，能夠同時(shí)進(jìn)行Pass/Hi/IN/Lo的判斷并在畫面上顯示，且可以向外部I/O口輸出綜合判斷結(jié)果。

模擬輸出功能：電池測試儀SBT300可以進(jìn)行交流內(nèi)阻測量值的模擬輸出，通過將模擬輸出量連接到數(shù)據(jù)記錄儀上，記錄交流內(nèi)阻值的變化，便于使用數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行需要長期記錄的測量和電池的評估等。

統(tǒng)計(jì)功能：電池測試儀SBT300可以根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，繪制正態(tài)分布圖，觀察測量結(jié)果的正態(tài)分布情況。

存儲功能：電池測試儀SBT300內(nèi)置2.8G存儲空間，測量結(jié)果可以使用csv格式或者mat格式存儲到儀器內(nèi)存，并且提供USB接口，能夠通過外接U盤導(dǎo)出數(shù)據(jù)，隨時(shí)查看相應(yīng)時(shí)間的測量結(jié)果。

03相關(guān)產(chǎn)品PRODUCTS

04應(yīng)用場景APPLICATION SCENARIOS

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