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什么是电池内阻,锂离子电池内阻是什么

2020-11-13 09:54:13 

在高中物理课上很多同学们学了很多计算电阻公式,我们知道电阻一般是用Ω表示,我们今天再来看看什么是电池内阻,锂离子电池内阻是什么吧。

锂离子电池


什么是电池内阻


电池内阻的不一样的电池型号的内阻不一样的。同样型号的电池,鉴于内部化学特性的不一致,内阻也不一样。电池的内阻很小,我们一般用毫欧的单位来定义它。内阻是评判电池性能的一个重要性能指标。常规状况下,内阻小的电池的大电流放电能力强,内阻大的电池放电能力弱在放电电路图上来说,我们可以把电池和内阻拆开来考虑,划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。此时此刻要是外接的负载轻,那么分配在这个小电阻上的电压就小,反之要是外接很重的负载,那么分配在这个小电阻上的电压就相对比较大,就会有一部分功率被消耗在这个内阻上(可能转化为发热,或者是一些复杂的逆向电化学反应)。


一个可充电电池出厂时的内阻是相对比较小的,但历经长期使用后,鉴于电池内部电解液的资源枯竭,及其电池内部化学物质活性的降低,这个内阻会逐渐增加,直至内阻大到电池内部的电量无法常规释放出来,此时此刻电池也就“寿终正寝”了。很大一部分老化的电池都是因为内阻过大的原因而造成无商品价值,到头来报废。所以我们更应该重视的是电池放出的容量而不是充入的容量。


什么是锂离子电池内阻


对锂离子电池来讲,电池内阻划分为欧姆内阻和极化内阻。欧姆内阻由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成。极化内阻通常是指电化学反应时由极化引起的电阻,包括电化学极极化和浓差极化引起的电阻。锂离子电池的实际上内阻通常是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。电池内阻大,(在电池常规使用过程中)会造成大量焦耳热(按照公式:E=I^2RT)引起电池温度上升,造成 电池放电工作电压降低,放电时间缩短,对电池性能、寿命等造成严重影响。电池内阻大小的精确度高测算十分复杂,同时在电池使用过程中会连续不断变化。按照经验得出结论,锂离子电池的体积越大,内阻越小;相反也是


精确测量锂离子电池的两种方法


一、第一种直流放电内阻测量法


按照物理公式R=U/I,测试设备让电池在短时间内(一般为2~3秒)强制根据一个很大的恒定直流电流(目前一般使用40A~80A的大电流),精确测量此时此刻电池两端的电压,并按公式计算出当前的电池内阻。这样的测量方法的精确度较高,操纵恰当的话,测量精度误差可以操纵在0.1%以内。


二、第二种交流电压测量内阻方法


因为电池实际上等效于一个有源电阻,因此我们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。


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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