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鋰離子電池直流內阻測定及內阻偏大原因解析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年08月04日  

內阻是評價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。關于單體電池,一般以交流內阻來進行評價,即通常稱為歐姆內阻。


但關于大型電池組應用,如電動汽車用電源系統來說,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。


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,根據施加電流前后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(或采用的倍率)、脈沖時間、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JEVSD7132003的測試方法,原來重要針對Ni/MH電池,后也應用于鋰離子電池,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范》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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