吹田電氣 | 鋰電池交流內阻測試解決方案

更新時間：2024-06-04

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鋰電池的內阻是電池性能評估的重要指標之一，已廣泛應用于電動汽車系統、儲能系統、電子設備和新能源產業等多領域，所以對于鋰電池性能參數的快速測試也有了大量需求。內阻影響著鋰電池功率性能和放電效率，隨著存儲時間的增加，電池不斷老化，其內阻不斷增大。不同類型的鋰電池內阻變化程度不同，其初始的內阻大小主要受電池的結構設計、原材料性能和制程工藝的影響。通過測試內阻，可以全面評估電池在高功率應用下的性能表現，是衡量功率性能和壽命的關鍵參數。因此，內阻的合理控制和優化是提高電池品質、性能和可靠性的重要手段，對鋰電池內阻的持續關注和有效管理是不可忽視的重要議題。通過精準測試和控制鋰電池內阻，可以更好地滿足不同應用場景對電池性能和品質的要求，推動電池技術的不斷創新與進步。

鋰電池交流內阻測試

鋰電池內阻鋰電池的內阻是指電池在工作時，電流通過電池內部時所遇到的電阻。內阻的大小直接影響電池的性能，包括放電效率、溫升情況以及電池的壽命。鋰電池內阻通常分為歐姆內阻和極化內阻兩部分。其中歐姆內阻由電池的總電導率決定，極化內阻由鋰離子在電極活性材料中的固相擴散系數決定。 歐姆內阻： 由電極材料、電解液、隔膜電阻以及各部分零件的接觸電阻所構成。它是電流通過電池時產生的電阻。極化內阻： 是指電化學反應時由極化引起的電阻，包括電化學極化內阻和濃差極化內阻。兩者共同影響電池內阻的變化。

01解決方案SOLUTION

鋰電池內阻測量可采用直流內阻測量方法（DCR）和交流內阻測量方法（ACR）兩種。直流內阻測量方法是測試設備讓電池在短時間內（一般為2～3秒）強制通過一個很大的恒定直流電流（一般使用40A～80A的大電流），測量此時電池兩端的電壓，并按公式計算出當前的電池內阻。通過公式計算出電池的直流內阻。然而，這方法存在一些問題，如果長時間通過大電流電池內部的電極會發生極化現象，出現極化內阻，影響結果的可靠性。另一種交流內阻測量方法是通過在電池正負極注入正弦波電流信號，同時通過另外兩端在電池正負極檢測得到正弦波電壓信號，進而可以推導出電池的交流內阻。交流內阻測試通入的電流較小，一般為50mA，且測量時間短，一般發生在毫秒級。現如今交流內阻測量方法得到了廣泛的認可，并在實際應用中得到了較多的采用。但無論哪種方法，都存在一些很容易被我們忽視的問題，那就是測試儀器本身的元件誤差和用于連接電池的測試線纜問題。一條短短的從儀器到電池的連接線本身也存在電阻（大約也是微歐級），還有電池與連接線的接觸面也存在接觸電阻，這些都將影響測試結果的準確性。

鋰電池交流內阻測試方案

由此可見在測量鋰電池交流內阻時，采用高精度的測量儀器至關重要。吹田電氣SBT300電池測試儀是一款高精度、高分辨率的電池測試儀。采用交流四端子測試方法，可更精準地測試鋰電池的內阻和電壓。電阻最小分辨率可達0.1μΩ，電壓最小分辨率可達10μV。內建比較器功能，可自動判斷電池參數是否符合標準，以便統計合格率，適合各種電池的檢測和分揀。儀器具有RS-232C/LAN通訊接口，支持SCPI通訊協議。為手機鋰電池、動力電池、儲能電池等各種應用場景提供精準測試支持。

02主要優勢
ADVANTAGES

比較器功能：電池測試儀SBT300中的電壓和交流內阻測量分別具備獨立的比較功能，能夠同時進行Pass/Hi/IN/Lo的判斷并在畫面上顯示，且可以向外部I/O口輸出綜合判斷結果。

模擬輸出功能：電池測試儀SBT300可以進行交流內阻測量值的模擬輸出，通過將模擬輸出量連接到數據記錄儀上，記錄交流內阻值的變化，便于使用數據采集儀進行需要長期記錄的測量和電池的評估等。

統計功能：電池測試儀SBT300可以根據測量結果計算統計指標，繪制正態分布圖，觀察測量結果的正態分布情況。

存儲功能：電池測試儀SBT300內置2.8G存儲空間，測量結果可以使用csv格式或者mat格式存儲到儀器內存，并且提供USB接口，能夠通過外接U盤導出數據，隨時查看相應時間的測量結果。

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04應用場景APPLICATION SCENARIOS

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