鋰電池內阻測量方法,鋰電池內阻過大的原因

來源：存能電氣  日期：2019-06-06 10:21  瀏覽量：次

　　鋰電池內阻測量方法，鋰電池內阻過大的原因。鋰電池的內阻，靜態內阻和工作內阻常常不同，在不同環境下，溫度不同內阻也有變化。內阻，作為鋰電池的關鍵特性之一，又是電池故障的重要指征。內阻配合容量損失等指標，還可以判斷電池是否存在析鋰現象，被應用在梯次利用退役電池領域。

　　鋰電池的內阻包括歐姆電阻和極化電阻。在溫度恒定的條件下，歐姆電阻基本穩定不變，而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成，與電池的尺寸、結構、連接方式等有關。

　　極化電阻，加載電流的瞬間才產生的電阻，是鋰電池內部各種阻礙帶電離子抵達目的地的趨勢總和。極化電阻可以分為電化學極化和濃差極化兩部分。電化學極化是電解液中電化學反應的速度無法達到電子的移動速度造成的；濃差極化，是鋰離子嵌入脫出正負極材料并在材料中移動的速度小于鋰離子向電極集結的速度造成的。

　　鋰電池內阻測量方法

　　鋰電池內阻測量方法，一般分為直流測量方法和交流測量方法兩種。

　　直流內阻測量方法：使用電流源，給鋰電池施加一個短時脈沖，測量其端電壓與開路電壓的差。用這個差值除以測試電流即認為是電池的直流內阻。鋰電池極化內阻會受到加載電流大小的影響，為了盡量避開這個因素，直流測量內阻方法的通電時間比較短，并且加載電流比較大。

　　理論上，測量電流越小，越不會引起極化反應，減少極化電阻的干擾。但由于電池內阻本身很小，都是毫歐量級，電流過小，電壓檢測儀器受限于測量精度，無法排除測量誤差對結果的干擾。因此，人們權衡儀器精度和極化內阻的影響，找到一個平衡二者關系的測量電流值。

　　交流測量方法：給電池加載一個幅值較小的交流輸入作為激勵，監測其端電壓的響應情況。使用特定程序對數據進行分析，得出電池的交流內阻。分析得到的阻值，只與電池本身特性有關，與采用的激勵信號大小無關。由于電池電容特性的存在，激勵信號的頻率不同，其測量得到的阻值也不同。

　　鋰電池內阻過大的原因

　　a.負極片與極耳虛焊；

　　b.正極片與極耳虛焊；

　　c.正極耳與蓋帽虛焊；

　　d.負極耳與殼虛焊;

　　e.鉚釘與壓板接觸內阻大；

　　f.正極未加導電劑。

　　對于大型鋰電池組應用，如電動車用電源系統來說，由于測試設備等方面的限制，不能或不方便來直接進行交流內阻的測試，一般通過直流內阻來評價電池組的特性。在實際應用中，也多用直流內阻來評價電池的健康度，進行壽命預測，以及進行系統SOC、輸出/輸入能力等的估計。

　　以上就是鋰電池內阻測量方法，鋰電池內阻過大的原因。隨著鋰電池的使用，電池性能不斷衰減，主要表現為容量衰減、內阻增加、功率下降等，電池內阻的變化受溫度、放電深度等多種使用條件的影響。在電池結構設計中，除了電池結構件本身的鉚接及焊接之外，電池極耳的數量、尺寸、位置等直接影響電池內阻大小。