磷酸铁锂电池直流内阻测定

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锂离子电池直流内阻测试方法与相关技术

本技术公开了一种锂离子电池直流内阻测试方法，其特征在于：包括如下步骤：包括数据采集步骤和内阻计算步骤，所述数据采集步骤通过多组不同的恒定电流进行充放电并分别记录充放电过程中的电压、容量信息；所述内阻计算步骤包括确定计算内阻的电池SOC；获取不同恒定电流充电过程中该SOC对应的电压形成多组恒定电流与电压相匹配的数据对或者获取不同恒定电流放电过程中该SOC对应的电压形成多组恒定电流与电压相匹配的数据对；以电流为自变量x、电压为因变量y，通过最小二乘法计算出自变量与因变量关系式y＝kx+b中的系数k，所述系数k即为电池直流内阻。

采用本技术测试方法，可计算某温度下全SOC内充放电内阻，为电池应用提供更多应用信息。

技术要求1.一种锂离子电池直流内阻测试方法，其特征在于：包括如下步骤：包括数据采集步骤和内阻计算步骤，所述数据采集步骤通过多组不同的恒定电流进行充放电并分别记录充放电过程中的电压、容量信息；所述内阻计算步骤包括确定计算内阻的电池SOC；获取不同恒定电流充电过程中该SOC对应的电压形成多组恒定电流与电压相匹配的数据对或者获取不同恒定电流放电过程中该SOC对应的电压形成多组恒定电流与电压相匹配的数据对；以电流为自变量x、电压为因变量y，通过最小二乘法计算出自变量与因变量关系式y ＝kx+b中的系数k，所述系数k即为电池直流内阻。

2.如权利要求1所述的一种锂离子电池直流内阻测试方法，其特征在于：所述数据采集步骤包括：步骤a、将电池搁置至常温，然后控制电池以设置的放电制度放空；步骤b、将电池静置至常温；步骤c、在常温下，将电池以设置的充电制度充满电；步骤d、将电池静置至测试温度；步骤e、在测试温度下，将电池以电流Id恒流放电至截止电压并记录此过程中电池实时电压、容量信息；步骤f、将电池静置至测试温度；步骤g、控制电池以电流Ig恒流充电至截止电压并记录此过程中电池实时电压、容量信息；步骤h：更换Id、Ig数值，重复步骤a－步骤g，并记录步骤e、步骤g中的实时电压、容量信息。

磷酸铁锂电池内阻分量快速检测方法

DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.01.022磷酸铁锂电池内阻分量快速检测方法潘斌1，董栋2，钱东培2，钮树强1，刘双宇2，姜银珠1(1. 浙江大学材料科学与工程学院，浙江杭州 310058；2. 浙江华云信息科技有限公司，浙江杭州 310008)摘要：为了实现锂离子电池（LIB ）内阻分量快速检测，提出通过直流内阻（DCR ）测试及交流内阻测试，辨识各内阻分量的方法. 以磷酸铁锂电池为研究对象，分别采用Bulter-Volmer 方程和二阶等效电路模型，模拟研究表征界面电荷转移、浓差极化过程等效电路的时间常数. 由于电荷转移速度足够快，采用直流脉冲测试获得的瞬时响应内阻通常由欧姆内阻和电化学极化内阻组成，结合交流内阻测试仪内阻检测结果，可以计算得到电化学极化内阻分量. 实验结果显示，该内阻分量测试方法不仅操作简便且具有较高的可靠性，电化学极化内阻辨识结果与电化学阻抗测试结果的最小误差小于5%.关键词：锂离子电池（LIB ）；健康状态；内阻；等效电路；时间常数中图分类号： TM 912 文献标志码： A 文章编号： 1008−973X （2021）01−0189−06Quick identification of internal resistance componentsfor lithium ion battery with LiFePO 4 cathodePAN Bin 1, DONG Dong 2, QIAN Dong-pei 2, NIU Shu-qiang 1, LIU Shuang-yu 2, JIANG Yin-zhu 1(1. School of Materials Science and Engineering , Zhejiang University , Hangzhou 310058, China ;2. Zhejiang Huayun Imformation Technology Limited Company , Hangzhou 310008, China )Abstract: A resistance identification method was proposed by measuring direct current resistance (DCR) andalternating current (AC) resistance in order to quickly test internal resistance components of lithium ion battery (LIB). The characteristics and time constants of each resistance component were analyzed in a case study of LiFePO 4(LFP) battery based on Bulter-Volmer equation and the second order equivalent circuit model. Since the charge transfer process is fast enough, the resistance corresponding to the instantaneous voltage change in DCR test generally includes Ohmic resistance and charge transfer resistance. Then the charge transfer resistance can be distinguished combined with AC internal resistance test results. Results show that the proposed method with simple operations is effective and reliable. The minimum error of the charge transfer resistance is no larger than 5%.Key words: lithium ion battery (LIB); state of health; internal resistance; equivalent circuit; time constant为了保证电池系统稳定、可靠运行，对锂离子电池的健康状态（state of health ，SOH ）进行准确评估是电池运维环节的重点之一[1]. 锂离子电池内阻对应电池内部的电化学过程，是表征电池健康状态的关键参数[2-3]，主要包括欧姆内阻和极化内阻[4]. 其中欧姆内阻R o 包含电极材料、集流体等电池零部件的接触电阻以及电解液、隔膜电阻，在充放电过程中一般保持稳定. 极化内阻被认为由界面电荷转移引起的电化学极化内阻R ct 和浓差极化内阻R d 组成. 研究各内阻分量的检测和参数辨识方法，对于分析电池健康状态具有重要意义.电化学交流阻抗谱（electrochemical impedance spectroscopy ，EIS ）是较常用的表征电池电化学性能的分析方法[3-5]，可以测试电池的欧姆内阻、极收稿日期：2020−06−10. 网址：/eng/article/2021/1008-973X/202101022.shtml 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51722105）.作者简介：潘斌（1989—），男，博士，从事电池检测技术的研究. /0000-0002-0467-4681. E-mail ：****************.cn通信联系人：姜银珠，男，教授. /0000-0003-0639-2562. E-mail ：***************.cn第 55 卷第 1 期 2021 年 1 月浙江大学学报(工学版)Journal of Zhejiang University (Engineering Science)Vol.55 No.1Jan. 2021化内阻及扩散内阻信息. EIS测试受频率响应速度的限制，通常测试时间较长[6]，同时EIS检测设备复杂且昂贵[7]，不适合于现场快速无损检测. 基于交流注入法的电池内阻测试仪因精度高、操作简单，得到广泛应用；测试仪通过测试电池端电压响应计算R o[8]，由于输出信号的频率高、振幅小，可以忽略该过程中的极化效应. 交流内阻测试只能得到欧姆内阻，无法测试极化内阻分量.直流脉冲测试是常用的电池直流内阻（direct current resistance，DCR）测试方法，原理是对处于稳态的电池进行短时间的充电或放电后静置，分析该过程中电池的电压变化，进而计算电池内阻[9-11]. 由于电池内部界面电荷转移速度非常快，在实际测量过程中，很难将电荷转移内阻与欧姆内阻分离开[12]. 超短的采样时间可以避免电化学极化的影响，但会造成严重的数据冗余，并降低系统可靠性[13]. 采用数值模拟方法间接计算电池极化内阻，得到研究人员的广泛关注[6, 14]，但这些研究中都没有考虑电化学极化过程时间常数，限制了辨识方法的适用性.考虑到电池中锂离子扩散过程远慢于界面电荷转移过程[15]，一般DCR测试采样时间远大于界面电荷转移时间，可以认为DCR测试中瞬时电压变化对应的电阻R1主要由欧姆内阻和电化学极化内阻组成. 基于该假设，本文通过EIS、DCR以及交流内阻测试，分析电池各内阻分量的特性.以磷酸铁锂电池为例，研究锂离子电池内阻分量的无损检测方法. 在分析各内阻分量对应的时间常数范围的基础上，提出直流脉冲测试结合交流内阻测试的内阻分量检测辨识方法. 本文提出的辨识方法简单易用，可靠性较高且可以实现在线测量，为评估储能电池系统SOH提供了支持.1 实验过程使用额定容量C为1 500 mA·h的商用18650磷酸铁锂电池为研究对象，进行循环老化测试. 电池测试使用深圳新威BTS-5V3A测试仪，测试在常温条件（25 °C）下开展，最大电压采样频率为10 Hz.为了获得电池实际最大容量，采用恒流-恒压充电方法，将电池充电至荷电状态（state of charge，SOC）为100%，以C/25电流放电至截止电压，记录此时的容量，将此时的容量作为电池实际可用容量.采用直流脉冲法，结合交流内阻测试仪测试电池内阻分量. 具体包括以下步骤.1）以1 C倍率对电池进行短时间放电，使得放电完毕后电池SOC为10%~90%，之后静置15 min.图1中，V为电池端电压，I为电流. 如图1所示，t1时刻前电池脉冲放电，此时电池SOC调整至设定值，t1至t2时间段的15 min停止放电，电池静置.图 1 直流脉冲测试电流及电压信号示意图Fig.1 Schematic of current and voltage profile in direct current pulse 2）记录电池最后一次静置初始时刻的瞬时电压跃变ΔU1及缓慢电压变化值ΔU2. 电池的直流内阻R1和R2为3）使用交流电池内阻测试仪（RC 3562）对静置后的电池进行交流内阻测试，记为R o，表征电池欧姆内阻. 该设备通过测试交流电压响应自动计算内阻，测试精度为0.5%，最小电阻分辨率为1 µΩ，交流测试信号为频率为1 kHz的5 mA电流.在电池稳定后，使用IVIUM VERTEX电化学工作站进行电池EIS测试，仪器的最小电流分辨率为15 pA，电压分辨率为0.4 µV. 测试频率为0.05~ 1000 Hz，交流电压振幅为5 mV. 使用Zview 软件拟合测试得到Nyquist图，获得欧姆内阻和极化内阻.锂离子电池电化学阻抗谱与各内阻分量的对应关系如图2所示.2 结果与讨论2.1 界面电荷转移电阻EIS测试结果如图3所示，当电池SOC为1/6~ 5/6时，电化学极化内阻与SOC的关系不大.如表1所示为不同SOC下的电池EIS拟合值.表中，R ct与C ct分别为电荷转移内阻和双电层等效电容，τ为RC环节时间常数. 电化学极化反映锂离子在电极活性材料界面转移的过程. 该过程190浙江大学学报（工学版）第 55 卷的速度很快，当电池不处于满充或者满放状态时，界面电荷转移阻抗可以认为近似相同[16].界面电荷转移过程可以用Bulter-Volmer 方程[6, 14]描述：式中：F 、R 、T 分别为法拉第系数、理想气体常数和绝对温度；A 为界面面积；i 0为交换电流密度；η为反应过电位；α为传递系数，通常保持稳定，此处α=0.5[14]. 式（3）可以写为式中：I 0为界面交换电流. 由式（4）可得电荷转移过程中界面双电层的电流和电压的关系，如图4所示，其中交换电流与电池极片面积有关. 当电压小于阈值时，电流与电压基本线性相关. 考虑到R ct 很小，对于1 C 倍率充放电的使用条件，双电层上电压通常不会大于100 mV ，由电阻计算公式R ct ∝i −10可知，当过电位很小时，，R ct 只与平均交换电流密度有关. 在一定SOC 范围内，当正、负极界面的活性不变时，可以认为R ct 不变化，这与文献[17]相符.当SOC=0时，磷酸铁锂电极由于持续嵌锂，活性材料内可嵌锂空位减少至一定程度引起界面反应变慢，此时锂离子嵌入会受到已占锂离子库仑斥力，导致交换电流减小，从而表现为R ct 突然增大. 当SOC=100%时，石墨负极由于嵌锂率较高，R ct 会显著增大[15].锂离子电池等效电路模型可以由图5表示.在稳态情况下，表征电化学极化阻抗的R c t及C ct 二者两端的电压相等. 对于RC 环节，当电池由恒流放电转为静置状态时，电压变化为表 1 不同荷电状态下电池电化学阻抗参数拟合结果Tab.1 EIS parameters of cell with different SOCSOC R o /mΩC ct /F R ct /mΩτ /ms 160.09 2.6820.6955.455/659.77 1.5114.0021.074/663.35 1.4911.5017.083/660.82 1.3813.3418.402/660.28 1.3813.4718.551/660.36 1.2312.6715.63060.602.5826.7068.88图 2 锂离子电池电化学阻抗谱与内阻分量的对应关系Fig.2 Corresponding relationship between EIS and internal resist-ance of lithium ion battery图 3 不同荷电状态下电池电化学阻抗测试结果Fig.3 EIS of cell with different SOC图 4 界面电荷转移过程中的电流变化图 5 锂离子电池等效电路模型Fig.5 Equivalent circuit model of lithium ion battery第 1 期潘斌, 等：磷酸铁锂电池内阻分量快速检测方法[J]. 浙江大学学报：工学版,2021, 55(1): 189–194.191式中：U p为R ct两端电压. 由EIS测试结果可以看出，在一定的SOC范围内，τ保持为15~20 ms（见表1），远小于采样时间间隔. 由式（6）可知，当静置阶段电压采样开始时，U p已经衰减至可忽略不计，故R1可以认为是欧姆内阻和电荷转移内阻之和.2.2 浓差极化内阻分析直流脉冲测试及交流内阻测试仪测试结果如图6所示. 图中，R int为使用交流内阻测试仪测得的电池欧姆内阻. R1大于R int，且在SOC工作范围内基本不变，说明电池欧姆内阻和界面电荷转移内阻相对保持稳定. 在该SOC区间内，电池正负极与电解液界面的电化学活性总体变化较小. R2随着SOC的增加上下波动，并出现明显峰值，表明浓差极化内阻不仅受电池内锂离子浓度分布的影响，而且与电极活性材料嵌锂率有关，这可能是由于电极材料发生相变过程导致的[18].通常采用RC环节模拟电池浓差极化过程，即图1中最大值为U2的缓慢回复电压[10].由于电池正极、负极活性材料的扩散系数不同，往往单RC环节不能很好地拟合电压释放曲线[19].采用双RC环节等效元件模拟，将浓差极化内阻及等效电容R d/C d表示为由R d1/C d1与R d2/C d2串联，式（8）、（9）的模拟结果如图7（a）、（b）所示，双RC环节模型显示了更高的精度，这与报道结果相符[7, 20].二阶RC等效模型计算结果如表2所示. 由于电池内不同材料组分中的锂离子扩散过程具有一定差异[6]，2个不同的RC环节参数计算结果差别较大，R d随SOC变化的主要贡献源自具有较大时间常数的内阻分量. 由模拟结果可以发现，2个浓差极化分量的时间常数均远大于测试系统采样时间和电化学极化时间常数，说明R2为浓差极化内阻，基本不存在界面电荷转移内阻分量.表 2 采用二阶等效电路时的浓差极化内阻模拟计算结果Tab.2 Calculation results of concentration polarization resist-ance by second order RC modelsSOCτ1 /sτ2 /s R d1 /mΩR d2 /mΩR d /mΩ1/625.18193.5224.409.7434.14 2/630.97921.0523.9915.1239.11 3/622.74183.1521.979.6631.63 4/621.86256.0425.3612.2137.57 5/629.12301.7031.8620.6852.54 2.3 电池内阻分量计算交流测试仪输出1 kHz的小电流信号，通过测量电压响应，经过锁相放大器滤除噪声后，获得内阻. 由于信号频率高且强度很小，可以忽略测试过程中的极化效应，测量值可以认为是电池欧姆内阻分量. 不同SOC下交流内阻测试值如图8所示. 结果显示了较高的精度，与EIS欧姆内阻测试结果比较，平均误差为3.7%.图 6 不同荷电状态下直流内阻测试结果Fig.6 Measurement results of DCR at different SOC图 7 直流内阻测试中电压释放阶段模拟结果Fig.7 Fitting results of voltage relaxation process in DCR test192浙江大学学报（工学版）第 55 卷考虑到直流脉冲测试R1包含了欧姆内阻和电化学极化内阻，有DCR测试电流为1.5 A，双电层上电压U p仅约为20 mV. 由式（3）~（5）可知，R ct可以认为与测试电流无关. 如图9所示为R ct辨识结果与EIS 测试值的对比，两者保持了较高的一致性，R ct误差为0.61~4.80 mΩ，最小误差不大于5%. 当SOC=0时，尽管R ct明显增大，计算结果仍较准确，显示了辨识方法较高的可靠性.图 8 交流内阻测试仪与电化学阻抗测得电池欧姆内阻Fig.8 Ohmic resistance obtained by AC resistance tester and EIS图 9 电池电化学极化内阻辨识结果Fig.9 Activation polarization resistance identified by proposed method3 结　语锂离子电池内阻是表征健康状态的重要参数，本文通过EIS、DCR及交流内阻测试分析电池各内阻分量的特性，以磷酸铁锂电池为例，研究锂离子电池内阻分量的无损检测方法.电池欧姆内阻不受SOC和测试电流的影响，但在SOC接近100%或0时，由于电荷转移困难，R ct显著增大. Bulter-Volmer方程的模拟结果表明，在电池正常工作电流范围内，R ct基本不随电流变化，可以认为界面电荷转移过程时间常数始终为15~20 ms，远小于DCR采样周期. 由于电池正负极内锂离子扩散的差异，浓差极化过程表示为二阶RC环节能够获得更高的精度.根据RC环节零输入响应状态下的极化电压计算公式可知，在DCR测试得到的瞬时响应内阻R1包含欧姆内阻分量和电化学极化内阻分量，可以通过R1与交流内阻测试得到的欧姆内阻作差，得到电化学极化内阻. 使用该方法得到的辨识结果显示较好的准确性.电池内阻分量分别对应了电池各组分的健康状态[4]，欧姆内阻增加表征电池电接触衰减（CL），电池电化学极化内阻增加受可用锂离子损失（LLI）的影响，浓差极化内阻增加与电极活性材料损失（LAM）密切相关. 采用提出的内阻分量辨识方法，通过测试不同循环次数后电池的内阻分量，可以有效评价SOH，为电池系统的稳定可靠运行提供重要支持.参考文献(References):BERECIBAR M. Accurate predictions of lithium-ion battery life [J]. Nature, 2019, 568(7752): 325–326.[1]SAFARI M, DELACOURT C. Aging of a commercial Graphite/LiFePO4cell [J]. Journal of the Electrochemical Society, 2011, 158(10): A1123–A1135.[2]ANDRE D, MEILER M, STEINER K, et al. Characterization of high-power lithium-ion batteries by electrochemical impedance spectroscopy. I. Experimental investigation [J]. Journal of Power Source, 2011, 196(12): 5334–5341.[3]PASTOR-FERNANDEZ C, UDDIN K, CHOUCHELAMANE G H, et al. A comparison between electrochemical impedance spectroscopy and incremental capacity-differential voltage as Li-ion diagnostic techniques to identify and quantify the effects of degradation modes within battery management systems [J].Journal of Power Source, 2017, 360: 301–318.[4]SURESH P, SHUKLA A K, MUNICHANDRAIAH N.Temperature dependence studies of a. c. impedance of lithium-ion cells [J]. Journal of Applied Electrochemistry, 2002, 32(3): 267–273.[5]CUI Y, ZUO P, DU C, et al. State of health diagnosis model for lithium ion batteries based on real-time impedance and open circuit voltage parameters identification method [J]. Energy, 2018, 144: 647–656.[6]QIAN K, HUANG B, RAN A, et al. State-of-health (SOH) [7]第 1 期潘斌, 等：磷酸铁锂电池内阻分量快速检测方法[J]. 浙江大学学报：工学版,2021, 55(1): 189–194.193evaluation on lithium-ion battery by simulating the voltage relaxation curves [J]. 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磷酸铁锂电池测试方法

低温磷酸铁锂电池测试方法及检测标准1．电池测试方法蓄电池充电在20℃士5℃条件下,蓄电池以1IA电流放电,至蓄电池电压达到 V,静置1h,然后在3A恒流充电,至蓄电池电压达时转恒压充电,至充电电流降20℃±5℃条件下以1I3至时停止充电.充电后静置lh.20℃放电容量a 蓄电池按方法充电.b 蓄电池在20℃士5℃下以1IA电流放电,直到放电终止电压 .3A的电流值和放电时间数据计算容量以计.c 用1I3d 如果计算值低于规定值,则可以重复a一c步骤直至大于或等于规定值,允许5次.-20℃放电容量a 蓄电池按方法充电.b 蓄电池在-20℃士2℃下储存20h.A电流放电,直到放电终止电压.c 蓄电池在-20℃士2℃下以1I3d 用c电流值和放电时间数据计算容量以计,并表达为20℃放电容量的百分数. -40℃放电容量a 蓄电池按方法充电.b 蓄电池在-40℃士2℃下储存20h.c 蓄电池在-40℃士2℃下以1IA电流放电,直到放电终止电压.3d 用c电流值和放电时间数据计算容量以计,并表达为20℃放电容量的百分数.备注：1I3— 3h率放电电流,其数值等于C3/3.C3— 3 h率额定容量Ah.高温荷电保持与容量恢复能力:a 蓄电池按方法充电.b 蓄电池在60℃士2℃下储存7day.c 蓄电池在20℃士5℃下恢复5h后,以1I3A电流放电,直到放电终止电压d 用 c的电流值和放电时间数据计算容量以计,荷电保持能力可以表达为额定容量的百分数 .e 蓄电池再按方法充电.f 蓄电池在20℃士5℃下以113A 电流放电,直到放电终止电压 .9 用 f的电流值和放电时间数据计算容量以A-h计,容量恢复能力可以表达为额定容量的百分数 .循环寿命a然后在20℃±5℃条件下以9I3A恒流充电,至蓄电池电压达时转恒压充电,至充电电流降至时停止充电.充电后静置lh.b 蓄电池在20℃士2℃下以913A 电流放电,放电后静置l5min.c 蓄电池按a方法充电.d 蓄电池按b一c步骤连续重复若干次.e 按方法检查容量.如果蓄电池容量小于额定容量的92%终止试验.f b 一e步骤在规定条件下重复的次数为循环寿命数.高温满电存储a 蓄电池按方法充电.b将蓄电池置于85℃士2℃的环境下存放24h,观察电芯的状况.交流内阻测试测试条件：温度20℃±2℃,交流频率：1KHZ.2.要求20℃放电容量蓄电池按检验时,其容量不低于企业提供的技术条件中规定的额定值,同时容量不应高子企业提供的技术条件中规定的额定值的110%,-20℃放电容量蓄电池按试验时,其容量应不低于额定值的70%.-40℃放电容量蓄电池按试验时,其容量应不低于额定值的50%.常温与高温荷电保持与容量恢复能力蓄电池按试验时,其常温及高温荷电保持率应不低于额定值的92%,容量恢复能力应不低于额定值的94%.循环寿命蓄电池按试验时,其循环寿命应不少于300次.高温满电存储蓄电池按试验时,电池盖帽CIDCurrent Interrupt Device不能断点或盖帽防爆阀不能开启.交流内阻测试蓄电池按试验时,其交流内阻≤10mΩ.。

磷酸铁锂电池测试方法

磷酸铁锂电池测试方法磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池，具有较高的能量密度、循环寿命长和安全性好等优点，因此被广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。

为了确保电池的质量和性能，需要进行一系列的测试。

下面将介绍磷酸铁锂电池的测试方法。

1.电池外观检查在测试之前，首先需要对电池的外观进行检查。

检查电池外壳是否完整，无破损或变形，并检查电池接口是否松动。

2.电池容量测试电池容量是指电池储存和释放能量的能力。

常用的测试方法有：恒流放电法、恒功率放电法和恒阻放电法。

其中，恒流放电法是最常用的方法。

具体步骤如下：（1）首先，将电池充电至满电状态；（2）将电池连接到恒流放电装置，并设置合适的放电电流；（3）记录电池的放电时间和放电电压，直至电池电压降至截止电压；（4）根据放电时间和放电电流计算电池的容量。

3.循环寿命测试循环寿命是指电池能够进行充放电循环的次数。

常用的测试方法是充放电循环测试。

具体步骤如下：（1）将电池充电至满电状态；（2）将电池连接到恒流放电装置，并设置合适的放电电流，将电池放空；（3）将电池再次充电至满电状态；（4）重复步骤（2）和步骤（3）直至达到预设的循环次数；（5）记录每个循环周期的放电容量和循环次数。

4.安全性测试安全性测试主要包括短路、过充、过放等测试。

具体步骤如下：（1）短路测试：将正、负极端子短接，并记录短路后的电池温度变化和电池外壳是否变形等情况；（2）过充测试：将电池连接到过充装置，并进行电池过充，观察并记录电池的温度和电压变化；（3）过放测试：将电池连接到过放装置，并进行电池过放，观察并记录电池的温度和电压变化。

5.电池内阻测试电池内阻是指电池的内部电阻，影响电池的性能和输出功率。

常用的测试方法是交流内阻测试和直流内阻测试。

具体步骤如下：（1）交流内阻测试：将电池连接到交流内阻测试装置，进行频率为1kHz的交流内阻测试，并记录测试结果；（2）直流内阻测试：将电池连接到直流内阻测试装置，进行直流内阻测试，并记录测试结果。

锂电池磷酸铁锂电池类名词解析

最近发现有许多人对电池的专有名词有一些误解;因此笔者在此对这些名词做一些整理;希望能帮助大家正确的了解;而不要产生一些认知的误会..一次电池顾名思义为只可使用一次性的电池;当电池内以化学能转变为电能来提供电力;也无法透过充电或其它方式将原有电能补充回来;因此完全放电后将不可再使用;这是电化学反应为不可逆转..一般市面上常见的干电池、碳锌电池、碱性电池、水银电池、锌空气电池等;皆属此一次性电池..不同的一次性电池种类有不同的使用方式;但都局限于单次的使用..在制造上许多电池种类的原料使用及制程上所使用的材料具有污染性;对环境以及人体具有相当大的影响..二次电池二次电池是可以再重复使用的电池;可持续的充电、放电使用;二次电池一样是经过化学能转换成电能;但可以藉由充电方式;将电能重新转化成化学能;便可让电池再次使用;而使用的次数随着材料与设计有其差异性..市面上常见的有铅酸电池、胶体电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池、磷酸铁锂电池等..不同种类的二次电池因为其额定电压、额定容量、使用温度以及安全性;有其不同的使用..在制造上许多电池种类的原料使用及制程上所使用的材料具有污染性;对环境以及人体具有相当大的影响..碳锌电池碳锌电池又称碳锌干电池、碳性电池、碳性电芯;外壳由锌构成..既可以作为电池的容器;又可以作为电池的负极..碳锌电池是从液体Leclanche电池发展而来..传统或一般型以氯化铵为电解质；电池则通常是使用氯化锌为电解质的碳锌电池;是一般使用的廉价电池的一种改良版..电池的正极主要是由粉末状的二氧化锰和碳构成..电解液是把氯化锌和氯化铵溶于水中所形成的糊状溶液..碳锌电池是最便宜的原电池;因此成为很多厂商的首选;因为这些厂商所销售的设备中常常需要配送电池..锌碳电池可以用于遥控器、闪光灯、玩具或晶体管收音机等功率不大的设备..此电池正极的碳棒与二氧化锰中所混合的碳只负责引出电流;并不参与反应;正极实际参与还原反应并提供正电的是二氧化锰中的锰;因此;又称为锰锌电池、锌锰电池或锌－二氧化锰电池;也有简称锰干电池的..碳锌电池的电压为1.5 V..锌空气电池锌空气电池Zinc-airbattery是一类结构特殊的品种..负极采用了锌合金..而正极材料;则是空气中的氧..在储存时一般保持密封;所以基本上没有自放电..又称锌氧电池;有时也被称为锌空电池..由于锌空电池内部含有高浓度的电解质氢氧化钾具有强碱性、强腐蚀性;一旦发生渗漏;将腐蚀电池附近部件;而且这种腐蚀可能是不可修复的;致命的..又因电池上有孔;电池在激活使用后存放时间又很短;所以锌空电池较易发生电池漏液..使用锌空电池的场合要及时更换耗尽的电池;经常检查电池状况;较长时间不用时取出电池..锌空气电池的电压为1.4V..铅酸电池铅酸电池;又称铅蓄电池;是蓄电池的一种;电极主要由铅制成;电解液是硫酸溶液的一种蓄电池..一般分为开口型电池及阀控型电池两种..前者需要定期注酸维护;后者为免维护型蓄电池..蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化;在放电后经充电后能复原;从而达到重复使用效果..铅酸电池的电压为2V..胶体电池胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类;最简单的做法;是在硫酸中添加胶凝剂;使硫酸电液变为胶态..电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池..电液改为胶凝状..例如非凝固态的水性胶体;从电化学分类结构和特性看同属胶体电池..又如在板栅中结附高分子材料;俗称陶瓷板栅;亦可视作胶体电池的应用特色..胶体电池与常规铅酸电池的区别;从最初理解的电解质胶凝;进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究;以及在板栅和活性物质中的应用推广..胶体电池其放电曲线平直;能量比要比常规铅酸电池大20%以上;寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右;高温及低温特性要好得多..胶体电池的电压为2V..镍镉电池镍镉电池Nickel-cadmiumbattery简称NiCd这种电池以氢氧化镍NiOH及金属镉Cd作为产生电能的化学品..对比其它种类的蓄电池;镍镉电池的优势是：可以较小重量储存一定数量的能量、充电效率很高、放电时终端电压变化不大;内阻小及对充电环境要求不高..镍镉电池的缺点则是记忆效应及镉的重金属污染..镍镉电池的电压为1.2V..镍氢电池镍氢电池NiMH是由镍镉电池NiCdbattery改良而来的;其以能吸收氢的金属代替镉Cd..它以相同的价格提供比镍镉电池更高的电容量、比较不明显的记忆效应、以及比较低的环境污染不含有毒的镉..其回收再用的效率比锂离子电池好;被称为是最环保的电池..但是与锂离子电池比较时;却有比较高的记忆效应..旧款的镍氢电池有较高的自我放电反应;新款的镍氢电池已俱有相当低的自我放电与碱电相约;而且可于低温下工作-20℃..镍氢电池比碳锌或碱性电池有更大的输出电流;相对地更适合用于高耗电产品;某些特别型号甚至比镍镉电池有更大输出电流..现时一般镍氢电池的容量已高于碱性电池以体积计;以AA电池为例;镍氢电池标示容量可达2900mAh毫安－小时;中国大陆普遍称mAh为「毫安时」;而碱性电池只有~2100mAh;当然也远高于镍镉电池的1100mAh;但仍未及得上锂离子电池..碱性电池在长期不使用后会漏出俱轻微腐蚀性及有害液体会对人体有害又或损坏使用该电池的装置;而锂电池在不适使用时有机会燃烧或爆炸..相对地镍氢电池算是最安全的电池..镍氢电池的电压为1.2V..锂离子电池锂离子电池是一种充电电池;它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作..习惯上;锂离子进入正极材料的过程叫嵌入;离开的过程叫脱嵌；锂离子进入负极材料的过程叫插入;离开的过程叫脱插..和所有化学电池一样;锂离子电池也由三个部分组成：正极、负极和电解质..电极材料都是锂离子可以嵌入插入/脱嵌脱插的..锂离子电池的电压为3.6~3. 7V..锂离子聚合物电池锂离子聚合物电池;也称聚合物锂电池;锂聚合物电池..是一种以胶状高聚物为电解质的可充电电池..避免了锂离子电池高温下容易爆炸的安全问题..相对于锂离子电池;锂聚合物电池的特点如下：1.无电池漏液问题;其电池内部不含液态电解液;使用胶态的固体..2.可制成薄型电池：其厚度可薄至0.5mm..3.电池可设计成多种形状;最大可弯曲90°左右..4.可制成单颗高电压：液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压;而高分子电池由于本身无液体;可在单颗内做成多层组合来达到高电压..5.容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍..锂离子聚合物电池的电压为3.6~3.7V..磷酸锂铁电池磷酸锂铁分子式：LiMPO4;英文：Lithiumironphosphate;又称磷酸铁锂、锂铁磷;简称LFP;是一种锂离子电池的正极材料;也称为锂铁磷电池;特色是不含钴等贵重元素;原料价格低且磷、锂、铁存在于地球的资源含量丰富;不会有供料问题..其工作电压适中3.2V、电容量大170mAh/g、高放电功率、可快速充电且循环寿命长;在高温与高热环境下的稳定性高..磷酸锂铁电池的电压为3.2~3.3V..电池芯泛指可以储存电荷及释放电荷的容器;有一定的额定电压及额定容量..电池SoftPack将多数的电池串并连起来;做成一简单的组装;其包装没有一定的防护能力..BMSBatteryManagementSystem取前面一个字母组成;其意思为电池管理系统;用来管理整组电池的系统;进而收集电池所有的信号;如电压、电流、温度等等;并将这些讯号区分为过电压、低电压、放电过电流、充电过电流、高温充放电、低温充放电、短路等等;将这些讯号做储存或分析提供给终端产品使用..BMS在广义上解释常被认为是保护板;狭义解释是一套电池管理的系统..PCMProtectionCircuitModule取前面一个字母组成;其意思为保护电路模块;用来管理电池模块的电路;俗称电池保护板;部份的保护板功能可以达到BMS的要求;可收集电池所有的信号;如电压、电流、温度等等;并将这些讯号区分为过电压、低电压、放电过电流、充电过电流、高温充放电、低温充放电、短路等等;虽这些功能并非同时都存在;但也可独立运作..部份的保护板只有监控的功能;这类保护板通常都搭配MCU使用..MCUMicroControllerUnit取前面一个字母组成;又称单芯片微型计算器SingleChipMicroc omputer;简称单芯片;是指随着大规模集成电路的出现及其发展;将计算器的CPU、RAM、RO M、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上;可透过软件撰写来赋予MCU不同的功能..电池容量电池内部的正负极材料透过电解液产生反应;在一定的时间内所释放出的电荷量;单位以“安培/小时”计Ah简称安时;例如在1小时的时间流出1安培的电流;称为1安时Ah容量....电流我们知道;水能在管线中流动;我们称做水流..同样的电子在导线中流动;这样电子的流动就我们称做叫做电流..电流的单位是“安培”;符号以“A”来表示..电路中通常用“I”来表示电流..水在流动中有高低之分;电子在流动中也有强弱之别..通常我们所说的电流大小;就是指电流强度的大小;一般表示电流强度的单位是安培;简称安;用符号"A"表示..在有些电路中流过的电流很小;通常用毫安、微安来计量;它们之间的换算关系是：1安培=1000毫安mA1毫安=1000微安μA电压大家都知道;水在管中所以能流动;是因为有着高水位和低水位之间的差别而产生的一种压力;水才能从高处流向低处..城市中使用的自来水;所以能够一打开水门;就能从管中流出来;也是因为自来水的贮水塔比地面高;或者是由于用水泵推动水产生压力差的缘故..电压也是如此;电流所以能够在导线中流动;也是因为在电流中有着高电位和低电位之间的差别..这种差别叫电位差;也叫电压..换句话说..在电路中;任意两点之间的电位差称为这两点的电压..电压用符号"U"表示..电压的高低;一般是用单位伏特表示;简称伏;用符号"V "表示..高电压可以用千伏kV表示;低电压可以用毫伏mV表示;它们之间的换算关系是：1千伏kV=1000伏V1伏V=1000毫伏mV电阻水在管中流动时;并不是畅通无阻的;而是受到一定的阻力;阻止水的流通;这种阻力叫做水阻..同样道理;电线内通过电流时;电子在导线内运动也受着一定的阻力;这种阻力叫做电阻..电阻用符号"R"表示;表示电阻大小的单位是奥姆;简称欧;用符号"Ω"表示..测量大电阻值可用千欧KΩ或兆欧MΩ;它们之间的换算关系是：1千欧KΩ=1000欧Ω1百万欧MΩ=1000000欧Ω功率若一定电流通过某定点阻力如电阻时;将会产生一个电压降;而此电阻所吸收掉的能量称为功率;单位以P或W来计算..其计算方式是将电流量乘以电压降;功率P=电流I×电压V..单位：仟瓦KW、瓦特W、毫瓦mWC-Rate电池除了以安培或毫安做单位来表示电池的充放电流大小之外;也使用英文字母Ccapa city来当作额定容量电流x时间之电流部分;以它做为电流大小衡量的单位..C-Rate与时间成倒数关系;以1C来看;是在1小时内将电池内所有的容量全部释放出来;2C是在0.5小时30分钟内将电池所有的容量释放出来;10C是在0.1小时6分钟内将电池所有的容量释放出来来;0.5C是在2小时120分钟内将电池所有的容量释放出来;0.1C是在10小时600分钟内将电池所有的容量释放出来..充放电率所谓充放电率是将全部容量的电荷放充完所需要的时间;做为充放电时的标准速度..一般用来说明放充电的速度是多少;比如说二小时率的放电;是指用0.5C的电流;在二个小时的时间将电池全部容量放完..20分钟率表示用3C的电流在20分钟内将电池额定电量全部放完..在厂商的电池规格书上面;也常使用小时率来表示标准放电时间;只要根据额定容量来换算就知道标准放电电流是多少了..通常厂商提供的规格上额定容量是以温度20℃;而放电是以5小时率0.2C的条件来量测..DODDepthofdischargeDOD取前面一个字母组成;其意思为放电深度;电池使用过程中;电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度..放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系;当二次电池的放电深度越深;其充电寿命就越短;因此在使用时应尽量避免深度放电..电池放电时所放电量与所储存电量的比率称之为放电深度;比百分比表示..例如放电深度20%表示电量放电到剩下80%电量的程度..SOCStateOfCharge取前面一个字母组成;其意思为电池残留电量;此为电池相对的残余电量;SOC=残留电量/额定电量%;例如SOC=100%;代表电池残留电量为100%;也就是电池电量目前还使没开始使用;SOC=0%;代表电池残留电量为1%;也就是电池电量已经耗尽..电池额定容量电池在一定的条件以下所测试出的电池容量;如锂锰电池的额定容量是在环境温度2 5℃下做0.2C充放电的条件;如锂铁电池的额定容量是在环境温度25℃下做1C充放电的条件..电池额定电压电池在一定的条件底下所测试出的电池电压;如锂锰电池的额定电压是在环境温度2 5℃下SOC50%所量测的条件;如锂铁电池的额定电压是在环境温度25℃下SOC50%所量测的条件..放电终止电压Cut-offdischargevoltage指电池放电时;电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值..根据不同的电池类型及不同的放电条件;对电池的容量和寿命的要求也不同;因此规定的电池放电的终止电压也不相同..例如镍镉电池的放电终止电压一般在1.0V~1.1V;锂离子电池的放电终止电压为3.0V;镍氢电池的放电终止电压一般规定为1V;锂聚合物电池的放电终止电压3.0V..充电终止电压Cut-offchargevoltage指电池充电时;达到电池充电的顶点电压值;充电终止阶段的电压是不允许超过该数值..根据不同的电池类型及不同的充电条件;对电池的容量和寿命的要求也不同;因此规定的电池充电的终止电压也不相同..例如镍镉电池的充电终止电压为1.75~1.8V;锂离子电池的充电终止电压为4.2V;镍氢电池的充电终止电压为1.5V;锂聚合物电池的充电终止电压4. 2V..OCVOpencircuitvoltageOCV取前面一个字母组成;其意思为开路电压;电池不放电时;电池两极之间的电位差被称为开路电压..电池的开路电压;会依电池正、负极与电解液的材料而异;如果电池正、负极的材料完全一样;那么不管电池的体积有多大;几何结构如何变化;起开路电压都一样的..内阻区分为DC内阻及AC内阻电池的内阻是指电池在工作时;电流流过电池内部所受到的阻力;包括奥姆内阻和电化学极化内阻和离子迁移内阻等等的总称..奥姆内阻主要是指由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成;与电池的尺寸、结构、装配等有关..这部份区分为DC内阻及AC内阻..DC内阻测量方式为根据奥姆定律V=IR;测试设备让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如1C或2C以上电流;此时测量电池两端的电压;并按公式计算出当前的电池内阻..AC内阻测量方式为给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电池的内阻值..交流压降内阻测量法的电池测量时间极短;一般在100毫秒左右..电池的工作电压又称端电压;是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差..在电池放电工作状态下;当电流流过电池内部时;不需克服电池的内阻所造成阻力;故工作电压总是低于开路电池;充电时则与之相反..任何用电设施都可以是电池的负载;但负载的额定电压必须与电池相同;负载的功率也应当与电池的容量相当..CVConstantVoltage取前面一个字母组成;其意思为定电压..一般电源供应器会提供一稳定电压constantvoltage给负载用;不论负载轻重载变化;输出电压均能维持于误差值以内..CCConstantCurrent取前面一个字母组成;其意思为定电流..以提供稳定电流constantcu rrent为目的..电池分容电池在制造生产过程中;虽然是流水线生产;电池质量应有一定程度以上;但因电池本身化学材料因素使得电池的实际容量不可能有完全一致性;所以电池公司会通过一定的充放电制度来做容量检测;并按照检测结果将电池按容量来分类;这样的过程称为分容..被动组件所谓被动组件是指零件本身受外加的电压或电流电源作用后;可以贮存电能或消耗电能;且随外加电源之变化;产生规律变化的零件..如电阻;电容;电感等..主动组件一般所谓主动组件;系指电压源或电流源;能对电路提供能量之组件..如电池、发电机皆是..但是有些组件;如二极管、晶体管、集成电路IC、真空管等;可由直流电源获得电功率;并将交流讯号放大;所以可将视为一个等值的电压或电流电源..以上的资料为个人的了解及浅见;如有不对的地方;欢迎大家给个人指教;谢谢..。

锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料电阻率测试四探针方法

锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料电阻率测试四探针方法工作原理：放置于固体模具中的粉末样品收到压力的变化，从而体积被压缩，在压缩的过程中，实时测量粉末样品受到压力后，体积变化过程中电阻，电阻率，电导率的变化，直至压实至稳定体积状态；即空隙率很小接近于零.解决粉体样品无法压片成型或压片后取出测量带来的人为误差.应用说明：粉体受到压缩直至平稳时，粉体空隙率非常小，压实密度接近于真密度状态，则此时测试出来的粉末电导率为接近于理论值.1.描述了粉体在压缩体积变化过程中，电性能的变化趋势.2.描述粉体压缩后压力减少过程中粉体因自身特性内聚力反弹形变或恢复过程变化曲线图谱.3.锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料电阻率的测量.4.四探针法测量的导体或半导体粉末材料的分析与检测.满足标准：Meet Standard1）四探针测试仪满足GB/T 1551、GB/T1552-1995，ASTM F84美国A.S.T.M 标准。

2）四探针法粉末测试平台依据GBT 30835-2014《锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料》中关于粉末电导率的测定方法中用于仲裁方法的四探针法要求制作.功能概述：Functional overview1.大量程方阻测量范围、最小测量到-5次方或-6次方2.采用高精度集成电路模块；智能一体化结构设计，整体大方，B，232通讯接口，高精恒直流恒流源，4.四点探针法测量模式，5.全程采用PC软件操作，6.自动测试过程数据曲线及图谱分析7.报表生成，存储，打印适用范围：Scope of application1.广泛用于锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料.2.需要采用四探针法测量的导体或半导体粉末材料3.石墨类粉状材料电阻率的测量.4.用于国内外企业品质检测；研发部门，大中专院校；科研院所；及质量检测机构.技术参数资料Technical Parameters整机示意图步骤及流程1.运行清零2.将称重样品3.固定上电极旋钮.4.软件设置测试参数. 运行5.测试数据图谱及过程数据生成报表.6. 样品脱模7. 测试结束.优势描述：1.PC软件分析2.重复性误差2%.3.粉末压缩位移变化采集至千分位.4.自带校准功能.5.大测试量程及超低阻值测量范围.6.吸尘系统7.配置标准校准件.8.具有防尘、防腐保护盖.9.操作便捷.10.稳定性好.部分客户案例：武汉大学化学院上海交通大学电子科技大学青岛路博伟业环保科技有限公司中科院过程工程研究院广州见您康医疗器械有限公司南宁英鑫生物科技有限公司北京君研碳极科技有限公司朝阳立塬新能源有限公司常州君泽电极新材料有限公司湖南国盛石墨科技有限公司北京肯瑞科技有限公司山东联科新材料股份有限公司黑龙江天林科技有限公司西安交通大学常州二维碳素科技股份有限公司中科院广州能源研究所武汉优卓科技有限公司深圳市斯诺实业发展有限公司极限资源科技有限公司湖北泽川科技有限公司贵州安达科技能源股份有限公司江西奥盛新能源有限公司杭州科阳新材料科技有限公司鸡西市昌隆石墨制品有限公司西安拓普电气有限公司北京杰诚永兴科技有限公司广东东岛新能源股份有限公司哈尔滨穿石科技开发有限公司江苏清源新材料科技有限公司湖南大学康柏医疗器械惠州有限公司江苏墨泰新材料有限公司惠州市兴绿科技有限公司上海应用技术学院大连泰斗建材有限公司江西金石高科技开发有限公司深圳市聚和原科技有限公司新乡市赛博瑞新能源有限公司江门市信诺新材料有限公司深圳粤网节能技术有限公司扬州德瑞夫科技有限公司同济大学南开大学西华大学中科院过程工程研究院河北工程大学温州大学盐城工学院山东希诚新材料科技有限公司广州菲博生物科技有限公司七台河万锂泰电材料有限公司常州九朝新能源科技有限公司天津大学高确有限公司福建鑫森碳业股份有限公司东莞理工大学北京联合涂层技术有限公司多氟多新能源科技有限公司天元羲王(深圳)新能源材料科技有限公司软件操作界面图测试报表样本服务项目1.质保：12个月，终身维护.2.培训：操作培训：电话教学；视频教学文件；远程视频沟通；现场教学；说明书教学文件3.保养和维护：提供因知保养和维护文件、标识、表格、保养提醒.4.验证文件：3Q验证文件、计量证书5.扩展服务：延保服务，样品测试服务，后延技术服务，仪器租赁服务.粉体行业本机常用配套方案：1.粉体行业常用仪器方案：水分仪，松装密度仪，休止角测试仪，粉体流动性测试仪，筛分粒度仪，振实密度仪，粉末电导率测试仪，体积密度仪.粉体综合分析解决方案：FT-3400粉体流动行为分析仪（静态力学，剪切法）FT-7100粉体流动测试仪（动态力学，转鼓法或旋转圆筒法）FT-3900粉末屈服强度分析仪（单轴压缩法）FT-3500粉体压缩强度测试仪（可压性，压缩方程）FT-2000智能颗粒和粉末特性分析仪系列(传统方法)FT-301系列智能粉末电阻率测试系统（电性能）品牌分享：ROOKO瑞柯品牌-----专注于粉体&新材料测量与分析仪器解决方案---解决粉体表征：流与不流分析；粒度；水分；体积分析；电导性、静电电荷分析.----我们一直在做：研发、生产、销售、租赁、实验室样品分析及后延扩展服务.商标、专利知识产权。

能量型磷酸铁锂动力电池直流内阻测试及分析

２０１７年８月
Ａｕｇ．２０１７
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（Ｚ）．２０１７．０８．００７
能量型磷酸铁锂动力电池直流内阻测试及分析
状态对欧姆内阻的影响较小，对极化内阻的影响较大；电流倍率对欧姆内阻的测量结果影响较小，极化内阻随着电流倍率的增加呈线性减小。
关
键
词：磷酸铁锂；直流内阻；混合功率脉冲特性法；倍率；脉冲时间
第３１卷第８期
Ｖｏ１．３１
Ｎｏ．８
重ｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒｌａＳｃｉｅｎｃｅ）
试结果的影响，得到了常温环境下充电态／放电态欧姆内阻和极化内阻的变化规律。实验结果表明：欧姆内阻在数值上远大于极化内阻；极化内阻比欧姆内阻对ＳＯＣ更敏感；极化内阻随着脉冲时间长度的增加而增加，且这种增加趋势随着脉冲时间长度的增加逐渐减小；电池充放电
ＷＡＮＧＦａｎｇ，ＳＵＮＺｈｉｐｅｎｇ，ＬＩＮＣｈｕｎｊｉｎｇ，ＢＵＸｉａｎｇｊｕｎ，ＬＩＵＳｈｉｑｉａｎｇ

锂电池内阻测量原理

锂电池内阻测量原理
锂电池内阻是指锂电池正负极之间的电阻，它对电池的性能和寿命有重要影响。

测量锂电池内阻的目的是评估电池的健康状态和性能。

锂电池内阻的测量原理是利用电流和电压的关系来计算电阻值。

我们知道，根据欧姆定律，电阻的大小与电流和电压的比值成正比。

因此，通过测量电池的电流和电压，我们可以计算出电池的内阻。

具体测量锂电池内阻的方法有很多种，常用的有交流内阻法和直流内阻法。

交流内阻法是通过将交流电源连接到电池上，测量电流和电压的相位差来计算内阻。

这种方法测量简单，但需要专门的仪器和技术支持。

直流内阻法是通过在电池上施加一个短暂的脉冲电流，然后测量电压的变化来计算内阻。

这种方法简单易行，适用于一般的实验室测量。

无论是采用哪种方法，测量锂电池内阻的关键是准确测量电流和电压。

为了提高测量的准确性，通常需要使用高精度的测量仪器，并在测量过程中注意消除外界干扰。

测量锂电池内阻的结果可以用来评估电池的健康状况和性能。

一般来说，内阻越大，电池的性能越差，寿命也越短。

因此，在电池的
使用和维护过程中，定期测量内阻并及时处理异常情况是非常重要的。

测量锂电池内阻的原理是基于电流和电压的关系计算电阻值。

通过准确测量电流和电压，我们可以评估电池的健康状态和性能，并采取相应的措施来提高电池的使用寿命和性能。

电池包直流内阻测试方法

电池包直流内阻测试方法1. 引言电池是现代生活中不可或缺的能源供应设备，广泛应用于各个领域，如汽车、电动工具、移动设备等。

然而，随着使用时间的增长，电池的性能会逐渐下降，其中一个重要指标就是内阻。

了解电池包的直流内阻可以帮助我们评估电池的健康状况和性能表现。

本文将介绍电池包直流内阻测试方法，包括测试原理、测试步骤和注意事项等内容。

2. 测试原理2.1 直流内阻概念直流内阻是指在恒定直流条件下，测量电源输出端和负载之间的总电压降与负载电流之间的比值。

它可以反映出电源输出端对负载供能时所产生的损耗情况。

2.2 测试仪器与设备进行电池包直流内阻测试需要以下仪器和设备：•直流恒流源：用于提供稳定的直流恒定电流。

•数字万用表：用于测量电压和电流。

•数据采集系统：用于自动记录并分析测试数据。

•电池包测试夹具：用于连接电池包和测试仪器。

2.3 测试原理电池包直流内阻测试的原理是通过施加恒定的直流电流，测量电源输出端和负载之间的总电压降，并根据欧姆定律计算出直流内阻。

测试步骤如下：1.将待测电池包连接到测试夹具上，确保连接牢固且接触良好。

2.设置直流恒流源的输出电流值，并将其与测试夹具连接。

3.使用数字万用表测量电源输出端和负载之间的总电压降。

4.根据欧姆定律计算出直流内阻：R = ΔV / I，其中R为直流内阻，ΔV为总电压降，I为恒定的直流电流。

3. 测试步骤以下是进行电池包直流内阻测试的详细步骤：1.准备工作：–确保测试仪器和设备处于正常工作状态。

–检查测试夹具和连接线路是否完好无损。

–确认待测电池包已充满并处于放置状态。

2.连接设备：–将待测电池包连接到测试夹具上，确保连接牢固且接触良好。

–将测试夹具与直流恒流源和数字万用表相连。

3.设置参数：–设置直流恒流源的输出电流值，根据需要选择合适的电流范围。

–确保数字万用表设置为正确的测量模式和量程。

4.开始测试：–打开直流恒流源，使其输出设定的恒定电流。

–使用数字万用表测量电源输出端和负载之间的总电压降。

磷酸铁锂dcir测试方法

磷酸铁锂dcir测试方法磷酸铁锂（LiFePO4）是一种高性能的锂离子电池正极材料，具有较高的比能量、较长的循环寿命和较好的安全性能，因此被广泛用于电动汽车、储能系统等领域。

为了评估磷酸铁锂电池的性能，需要进行DCIR（Direct Current Internal Resistance）测试，以测量电池的内阻。

DCIR测试是一种常用的电池性能测试方法，用于评估电池的性能和状态。

通过测量电池在直流（DC）工作状态下的内阻，可以判断电池的功率输出能力、充放电效率以及电池的健康状况。

在磷酸铁锂电池中，DCIR测试可以帮助判断电池的负极、正极以及电解液的性能。

进行DCIR测试时，需要使用专门的测试设备。

首先，将待测试的磷酸铁锂电池连接到测试设备上，确保正确的接线方式。

然后，通过测试设备向电池注入一定电流，使电池处于工作状态。

在电池工作状态下，测试设备将测量电池的电压和电流，并计算出电池的内阻。

在进行DCIR测试时，需要注意以下几点。

首先，保证测试设备的准确性和稳定性，以避免测试结果的误差。

其次，测试时要控制电池的温度，在合适的温度范围内进行测试，以保证测试结果的准确性。

此外，还要注意测试设备的安全操作，避免因操作不当而对设备或人员造成伤害。

通过DCIR测试，可以得到磷酸铁锂电池的内阻数值。

内阻越小，表示电池的性能越好，功率输出能力越强。

因此，DCIR测试可以作为评估磷酸铁锂电池性能的重要指标之一。

同时，DCIR测试还可以用于监测电池的健康状况，及时发现电池的故障或衰减现象，为电池的维护和管理提供参考依据。

DCIR测试是评估磷酸铁锂电池性能的重要方法之一。

通过测试电池的内阻，可以得到电池的功率输出能力和健康状况等信息，为电池的应用和管理提供参考依据。

在进行DCIR测试时，需要注意测试设备的准确性和安全性，以及控制测试条件的稳定性。

通过科学合理地进行DCIR测试，可以更好地评估磷酸铁锂电池的性能和状态，为电池的应用和研究提供有力支持。

一种锂离子电池直流内阻测试方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010499669.5(22)申请日 2020.06.04(71)申请人奇瑞商用车（安徽）有限公司地址 241000 安徽省芜湖市弋江区中山南路717号科技产业园8号楼(72)发明人赵志刚　赵国华　刘海洋　朱广燕　(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司 34107代理人赵中英(51)Int.Cl.G01R 31/389(2019.01)(54)发明名称一种锂离子电池直流内阻测试方法(57)摘要本发明公开了一种锂离子电池直流内阻测试方法，其特征在于：包括如下步骤：包括数据采集步骤和内阻计算步骤，所述数据采集步骤通过多组不同的恒定电流进行充放电并分别记录充放电过程中的电压、容量信息；所述内阻计算步骤包括确定计算内阻的电池SOC；获取不同恒定电流充电过程中该SOC对应的电压形成多组恒定电流与电压相匹配的数据对或者获取不同恒定电流放电过程中该SOC对应的电压形成多组恒定电流与电压相匹配的数据对；以电流为自变量x、电压为因变量y，通过最小二乘法计算出自变量与因变量关系式y＝kx+b中的系数k，所述系数k即为电池直流内阻。

采用本发明测试方法，可计算某温度下全SOC内充放电内阻，为电池应用提供更多应用信息。

权利要求书1页说明书5页CN 111624504 A 2020.09.04C N 111624504A1.一种锂离子电池直流内阻测试方法，其特征在于：包括如下步骤：包括数据采集步骤和内阻计算步骤，所述数据采集步骤通过多组不同的恒定电流进行充放电并分别记录充放电过程中的电压、容量信息；所述内阻计算步骤包括确定计算内阻的电池SOC；获取不同恒定电流充电过程中该SOC对应的电压形成多组恒定电流与电压相匹配的数据对或者获取不同恒定电流放电过程中该SOC对应的电压形成多组恒定电流与电压相匹配的数据对；以电流为自变量x、电压为因变量y，通过最小二乘法计算出自变量与因变量关系式y＝kx+b中的系数k，所述系数k即为电池直流内阻。

电池直流内阻测试公式

电池直流内阻测试公式
摘要：
1.电池直流内阻测试的重要性
2.电池直流内阻测试公式的概述
3.测试公式的应用实例
4.测试结果的解读与分析
5.结论：电池直流内阻测试公式的意义和价值
正文：
一、电池直流内阻测试的重要性
电池直流内阻测试是电池性能检测的重要环节之一。

电池的内阻是指电池在直流电路中，由于其内部结构和材料等因素所产生的电阻。

内阻的大小直接影响到电池的输出能力和使用寿命，因此对电池直流内阻的测试具有重要的实际意义。

二、电池直流内阻测试公式的概述
电池直流内阻测试公式是基于电池的伏安特性，通过测量电池的开路电压和短路电流来计算电池的内阻。

其公式为：
内阻（R）= E / I
其中，E 代表电池的开路电压，I 代表电池的短路电流。

三、测试公式的应用实例
以一个12V、10Ah 的电池为例，我们可以通过以下步骤进行内阻测试：
1.在电池的开路状态下，测量其开路电压，记为E1；
2.在电池的短路状态下，测量其短路电流，记为I1；
3.根据公式，计算电池的内阻：R = E1 / I1。

四、测试结果的解读与分析
一般来说，电池的内阻越小，其性能越好。

在实际应用中，我们可以通过比较不同电池的内阻大小，来判断其性能的优劣。

同时，我们也可以通过观察电池内阻的变化，来监测电池的使用寿命。

五、结论：电池直流内阻测试公式的意义和价值
电池直流内阻测试公式为电池性能检测提供了一个简便、有效的方法。

通过这个公式，我们可以快速、准确地了解电池的内阻情况，从而为电池的选型、使用和维护提供科学依据。

磷酸铁锂电池直流内阻测定

磷酸铁锂电池直流内阻测定————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：LiFePO4/C锂离子电池直流内阻测试研究摘要：研究了圆柱形动力磷酸铁锂锂离子电池在不同电流、不同测试持续时间下的直流内阻。

分析了电池SOC、充电电流和放电电流、持续时间以及电流和时间的交互作用对电池直流内阻的影响。

研究表明，测试电流和持续时间对电池的直流内阻影响比较大，在30~80%SOC 范围内相同测试条件下电池的直流内阻变化不大；放电测试条件下的直流内阻略高于充电测试条件下的直流内阻；在0~10s内，电池的直流内阻测试值与测试时间呈线性变化关系；容量型电池与功率型电池的直流内阻变化规律相同。

关键词：直流内阻，磷酸铁锂,锂离子电池，动力电池，测试方法Study on the DC internal resistance of LiFePO4/C Li-ion battery Abstract: DC internal resistance of battery is an essential parameter for designing vehicle auxiliary system and battery pack. The effects of current, time, SOC on DC internal resistance of LiFePO4/C Li-ion battery were tested and analyzed respectively. The research shows that the DC internal resistance is similar at 30~80% SOC on the same test methods, the DC internal resistance with discharging methods is larger than it with charging methods, and the DC internal resistance is linear with the test time in 10s at the same SOC and current. The DC internal resistance variation rules of the high energy battery are similar to the high power battery.Keywords: DC internal resistance, LiFePO4, Li-ion battery, power battery, test methods内阻是评价电池性能的重要指标之一。