「超威集團」技術|鋰離子電池內阻測定及內阻偏大原因

2020-12-05 全國能源信息平臺

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內阻是評價鋰電池性能的重要指標之一。內阻的測試包括交流內阻與直流內阻。對於單體電池，一般以交流內阻來進行評價，即通常稱為歐姆內阻。

但對於大型電池組應用，如電動車用電源系統來說，由於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。在生產中，可以用來檢測故障電池如微短路等現象。

直流內阻的測試原理是通過對電池或電池組施加較大的電流(充電或放電)，持續較短時間，在電池內部還沒有達到完全極化的情況下，根據施加電流前後電池的電壓變化和施加的電流，計算電池的直流內阻。測試直流內阻必須選擇好四個參數:電流(或採用的倍率)、脈衝時間、荷電狀態(SOC)、測試環境溫度。這些參數的變化對直流內阻有較大的影響。

直流內阻不僅包括了電池組的歐姆內阻部分(交流內阻部分)，還部分包括了電池組的一些極化電阻。而電池的極化受電流、時間等影響比較大。目前常用的直流內阻測試方法有以下三個:(1)美國《FreedomCAR電池測試手冊》中的HPPC測試方法:測試持續時間為10s，施加的放電電流為5C或更高，充電電流為放電電流的0.75。具體電流的選擇根據電池的特性來制定。(2)日本JEVSD713 2003的測試方法，原來主要針對Ni/MH電池，後也應用於鋰離子電池，首先建立0~100%SOC下電池的電流一電壓特性曲線，分別以1C、2C、5C、10C的電流對設定SOC下的電池進行交替充電或放電，充電或放電時間分別為10s，計算電池的直流內阻。(3)我國「863」計劃電動汽車重大專項《HEV用高功率鋰離子動力蓄電池性能測試規範》中提出的測試方法，測試持續時間為5s，充電測試電流為3C，放電測試電流為9C。

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