鋰電池內(nèi)阻測(cè)量方法,鋰電池內(nèi)阻過(guò)大的原因

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-06-06 10:21  瀏覽量：次

　　鋰電池內(nèi)阻測(cè)量方法，鋰電池內(nèi)阻過(guò)大的原因。鋰電池的內(nèi)阻，靜態(tài)內(nèi)阻和工作內(nèi)阻常常不同，在不同環(huán)境下，溫度不同內(nèi)阻也有變化。內(nèi)阻，作為鋰電池的關(guān)鍵特性之一，又是電池故障的重要指征。內(nèi)阻配合容量損失等指標(biāo)，還可以判斷電池是否存在析鋰現(xiàn)象，被應(yīng)用在梯次利用退役電池領(lǐng)域。

　　鋰電池的內(nèi)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(wěn)定不變，而極化電阻會(huì)隨著影響極化水平的因素變動(dòng)。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(jié)構(gòu)、連接方式等有關(guān)。

　　極化電阻，加載電流的瞬間才產(chǎn)生的電阻，是鋰電池內(nèi)部各種阻礙帶電離子抵達(dá)目的地的趨勢(shì)總和。極化電阻可以分為電化學(xué)極化和濃差極化兩部分。電化學(xué)極化是電解液中電化學(xué)反應(yīng)的速度無(wú)法達(dá)到電子的移動(dòng)速度造成的；濃差極化，是鋰離子嵌入脫出正負(fù)極材料并在材料中移動(dòng)的速度小于鋰離子向電極集結(jié)的速度造成的。

　　鋰電池內(nèi)阻測(cè)量方法

　　鋰電池內(nèi)阻測(cè)量方法，一般分為直流測(cè)量方法和交流測(cè)量方法兩種。

　　直流內(nèi)阻測(cè)量方法：使用電流源，給鋰電池施加一個(gè)短時(shí)脈沖，測(cè)量其端電壓與開(kāi)路電壓的差。用這個(gè)差值除以測(cè)試電流即認(rèn)為是電池的直流內(nèi)阻。鋰電池極化內(nèi)阻會(huì)受到加載電流大小的影響，為了盡量避開(kāi)這個(gè)因素，直流測(cè)量?jī)?nèi)阻方法的通電時(shí)間比較短，并且加載電流比較大。

　　理論上，測(cè)量電流越小，越不會(huì)引起極化反應(yīng)，減少極化電阻的干擾。但由于電池內(nèi)阻本身很小，都是毫歐量級(jí)，電流過(guò)小，電壓檢測(cè)儀器受限于測(cè)量精度，無(wú)法排除測(cè)量誤差對(duì)結(jié)果的干擾。因此，人們權(quán)衡儀器精度和極化內(nèi)阻的影響，找到一個(gè)平衡二者關(guān)系的測(cè)量電流值。

　　交流測(cè)量方法：給電池加載一個(gè)幅值較小的交流輸入作為激勵(lì)，監(jiān)測(cè)其端電壓的響應(yīng)情況。使用特定程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出電池的交流內(nèi)阻。分析得到的阻值，只與電池本身特性有關(guān)，與采用的激勵(lì)信號(hào)大小無(wú)關(guān)。由于電池電容特性的存在，激勵(lì)信號(hào)的頻率不同，其測(cè)量得到的阻值也不同。

　　鋰電池內(nèi)阻過(guò)大的原因

　　a.負(fù)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(fù)極耳與殼虛焊;

　　e.鉚釘與壓板接觸內(nèi)阻大；

　　f.正極未加導(dǎo)電劑。

　　對(duì)于大型鋰電池組應(yīng)用，如電動(dòng)車(chē)用電源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于測(cè)試設(shè)備等方面的限制，不能或不方便來(lái)直接進(jìn)行交流內(nèi)阻的測(cè)試，一般通過(guò)直流內(nèi)阻來(lái)評(píng)價(jià)電池組的特性。在實(shí)際應(yīng)用中，也多用直流內(nèi)阻來(lái)評(píng)價(jià)電池的健康度，進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)，以及進(jìn)行系統(tǒng)SOC、輸出/輸入能力等的估計(jì)。

　　以上就是鋰電池內(nèi)阻測(cè)量方法，鋰電池內(nèi)阻過(guò)大的原因。隨著鋰電池的使用，電池性能不斷衰減，主要表現(xiàn)為容量衰減、內(nèi)阻增加、功率下降等，電池內(nèi)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了電池結(jié)構(gòu)件本身的鉚接及焊接之外，電池極耳的數(shù)量、尺寸、位置等直接影響電池內(nèi)阻大小。