锂离子电池包内阻的构成以及测量方法介绍

2020-10-26      1778 次浏览

锂离子电池包内阻的构成:


锂离子电池包内阻重要包括两个部分,欧姆内阻和极化内阻在温度恒定的条件下,欧姆电阻基本稳定不变,而极化电阻会随着影响极化水平的因素变动。


欧姆电阻重要由电极材料、电解液、隔膜电阻及集流体、极耳的连接等各部分零件的接触电阻组成,与电池的尺寸、结构、连接方式等有关。锂离子电池的端电压,指锂离子电池包被连接在回路中处于工作状态时,检测到的电池正负极之间的电压,其数值等于锂离子电池电势减去欧姆内阻占压后,剩余的电压值。


锂离子电池包内阻怎么测量?


一、直流内阻测试法


标准给出的直流内阻测试法,要给电池一个脉冲大电流,这种测试方法的准确程度,不但与使用的充放电设备以及传感器的检测器具的精度有关,电池内阻本身大小,也会对误差出现影响。


(1)用恒流40A限压4.2V将锂离子电池包充满


(2)用100A电流放出10%DOD(放电深度DepthOfDischarge)的电量,此时电池SOC为90%


(3)静止1小时


(4)按下图脉冲功率试验图进行一次试验


(5)重复(1)-(3)的试验,每次放电深度新增10%,直到放出90%DOD进行最后的测试


(6)将电池放出100%的DOD


二、根据物理公式R=U/I,测试设备让锂离子电池在短时间内(一般为2~3秒)强制通过一个很大的恒定直流电流(目前一般使用40A~80A的大电流),测量此时锂离子电池两端的电压,并按公式计算出当前的锂离子电池包内阻。


这种测量方法的精确度较高,控制得当的话,测量精度误差可以控制在0.1%以内。


三、交流压降内阻测量法


因为锂离子电池包实际上等效于一个有源电阻,因此我们给锂离子电池施加一个固定频率和固定电流(目前一般使用1kHz频率、50mA小电流),然后对其电压进行采样,经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路计算出该锂离子电池的内阻值。交流压降内阻测量法的锂离子电池测量时间极短,一般在100毫秒左右。


这种测量方法的精确度也不错,测量精度误差一般在1%~2%之间。


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