【干货】关于电池的内阻知道这几点就够了？

【干货】关于电池的内阻知道这几点就够了？
电池内阻作为电池最基本的性能指标，内阻的大小对其性能有着非常重要的影响，在《锂离子电池行业规范条件》中，对电池内阻的测量也提出了要求：企业应具有开路电压和内阻在线检测能力，检测精度分别为1mV和1mΩ。

什么是内阻
电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，它包括欧姆内阻和极化内阻，而极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。

欧姆内阻是由电极材料、电解液、隔膜及各个部分的接触电阻所组成。

极化内阻是由电化学反应时极化引起的电阻，包括电化学极极化和浓差极化电阻。

上图右边是一个锂离子电池的等效电路，我们可以把电池和内阻拆开考虑，分为一个完全没有内阻的电源串接上一个阻值很小的电阻。

左边的图是一个放电曲线X轴表示放电量，Y轴表示电压，理想状态是黑色的曲线，红色的是考虑到内阻的的时候真是状态。

所以电池内阻做的越小，循环寿命和倍率放电性能就会越好。

内阻如何测量
通常电池内阻的测量方法有交流(AC)测试法和直流(DC)测试法(当然在电化学分析中经常用到的是电化学阻抗谱EIS，各位可在后台回复关键词EIS获取简单易懂的《EIS入门教程》）
•交流内阻法是采用1KHz的正选波电流，来测试引起的压降，计算内阻。

•直流测试又分为DCR法，MCCF法，HPPC法。

DCR法：使用不同的充电和放电倍率的
电流，持续10S，记录电压和电流，形成一条
直线，斜率即为内阻。

MCCF法：采用持续时间为5S的脉冲充
放电电流，记录电压降，计算内阻。

HPPC法：美国PNGV规定，采用连续的
充放电脉冲，测试引起的压降，有两种（放电
时间18秒，充电2S；充放电时间均为10S）两种方法的对比
我们可以看出直流方法都是根据物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ得出的。

让电池在短时间内通过一个很大的恒定直流电流，测量此时电池两端的电压，并按公式计算出当前的电池内阻。

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。

简单总结起来有以下几点：
1.只能测量大容量电池或者蓄电池，小容量电池无法在 2～3 秒钟内负荷40A～80A的大电流。

2.当电池通过大电流时，电池内部的电极会发生极化现象，产生极化内阻。

故测量时间必须很短，否则测出的内阻值误差很大。

3.大电流通过电池对电池内部的电极有一定损伤。

而交流测试法仅测试电池的欧姆内阻，主要评价的是电池芯的生产工艺好坏。

我们一般用交流内阻的值来评价电芯的合格与否，通过电压的波形来评价正负极材料的涂布效果，极耳焊接效果等来改善工艺。

总结起来有以下几点
1.交流法可以测量几乎所有的电池。

2.交流法的测量精度很可能会受到纹波电流的影响，这对测量仪器电路中的抗干扰能力是一个考验。

3.由于电流较小用此法测量，对电池本身不会有太大的损害。

4.交流压降测量法的测量精度不如直流放电内阻测量法。

不同的测试方法偏重的应用环境不同。

应该根据不同的应用环境选用相应的测试方法。

电池在不同的SOC，不同的放电电流，内阻值也不相同，所以一般说内阻，是指充满电时的内阻。

特别是动力电池，内阻是要测试整个充放电过程中的变化，在70%~30%SOC区间最稳定。

最后提醒一点
测试电池的内阻时一定要考虑到测试设备的稳定性和精度。

本身待测的电池内阻就非常小了，如果这个复杂的系统内再引入其他变量比如合理误差，线路情况，面与面的接触等都对测试的结果有非常大的影响。