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锂离子电池内阻测定及内阻偏大原因分析

时间:  2020-09-04 16:12   来源:  锂电前沿    作者:  网络转载

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内阻是评价锂电池性能的重要指标之一。内阻的测试包括交流内阻与直流内阻。对于单体电池,一般以交流内阻来进行评价,即通常称为欧姆内阻。

锂离子电池内阻测定及内阻偏大原因分析

但对于大型电池组应用,如电动车用电源系统来说,由于测试设备等方面的限制,不能或不方便来直接进行交流内阻的测试,一般通过直流内阻来评价电池组的特性。在实际应用中,也多用直流内阻来评价电池的健康度,进行寿命预测,以及进行系统SOC、输出/输入能力等的估计。在生产中,可以用来检测故障电池如微短路等现象。

直流内阻的测试原理是通过对电池或电池组施加较大的电流(充电或放电),持续较短 时间,在电池内部还没有达到完全极化的情况下,根据施加电流前后电池的电压变化和施加 的电流,计算电池的直流内阻。测试直流内阻必须选择好四个参数:电流(或采用的倍率)、 脉冲时间、荷电状态(SOC)、测试环境温度。这些参数的变化对直流内阻有较大的影响。

直流内阻不仅包括了电池组的欧姆内阻部分(交流内阻部分),还部分包括了电池组的一些极化电阻。而电池的极化受电流、时间等影响比较大。目前常用的直流内阻测试方法有以 下三个:(1)美国《FreedomCAR 电池测试手册》中的HPPC 测试方法:测试持续时间为10s,施加的放电电流为5C 或更高,充电电流为放电电流的0.75。具体电流的选择根据电 池的特性来制定。(2)日本JEVSD713 2003 的测试方法,原来主要针对Ni/MH 电池,后也应用于锂离子电池,首先建立0~100%SOC 下电池的电流一电压特性曲线,分别以 1C、2C、5C、10C 的电流对设定SOC 下的电池进行交替充电或放电,充电或放电时间分别为10s,计算电池的直流内阻。(3)我国“863”计划电动汽车重大专项《HEV 用高功率锂离子动力蓄电池性能测试规范》中提出的测试方法,测试持续时间为5s,充电测试电流为3C,放电测试电流为9C。

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