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锂电池内阻和容量测试的方法是什么?

发布时间:2019-06-05 10:55:20编辑:来源:本站

锂电池内阻主要包括两个部分,欧姆内阻和极化内阻在温度恒定的条件下,欧姆电阻基本稳定不变,而极化电阻会随着影响极化水平的因素变动。欧姆电阻主要由电极材料、电解液、隔膜电阻及集流体、极耳的连接等各部分零件的接触电阻组成,与电池的尺寸、结构、连接方式等有关。锂电池的端电压,指锂电池被连接在回路中处于工作状态时,检测到的电池正负极之间的电压,其数值等于锂电池电势减去欧姆内阻占压后,剩余的电压值。



测试锂电池内阻的意义:


1、工厂中出厂检验的项目之一;


2、组装锂电池组时,需挑选内阻相近的电池单元组成一组;


3、因锂电池的容量Ah越大,内阻就越小,因此可以根据内阻大小粗略判断电池容量;


4、锂电池老化和失效后突出的表现为内阻增大,因此测试电池内阻就可以快速判断出电池的老化程度;


5、锂电池组维护过程中,需要经常测试各电池单元的内阻,以便把内阻增大的单元挑出来,换个好的。



锂电池内阻测试方法:


根据物理公式R=U/I,测试设备让锂电池在短时间内(一般为2~3秒)强制通过一个很大的恒定直流电流(目前一般使用40A~80A的大电流),测量此时锂电池两端的电压,并按公式计算出当前的锂电池内阻。


1、测量电池的开路电压:U1


2、电池两端并联一固定阻值电阻:R,进行放电;


3、测量锂电池放电期间电池的两端电压:U2;


4、计算电池内阻:r=(U1-U2)/(U2/R)


例如,某电池开路电压为12V,并联一个10欧姆电阻后电压降为10V,则该电池的内阻为:r=(U1-U2)/(U2/R)=(12-10)/(10/10)=2欧姆。


通常情况下,锂电池的内阻r越大,表明电池带负载越差,大功率电池(如蓄电池)的内阻r通常都非常小。小功率电池(如9V叠层电池)的内阻通常都比较大。



交流压降内阻测量法:


因为锂电池实际上等效于一个有源电阻,因此我们给锂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锂电池的内阻值。交流压降内阻测量法的锂电池测量时间极短,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。



锂电池容量测试方法:


锂电池容量测试是以满电电压和设定的终止电压为参数的,因为锂电池的最低放电电压是2.75V,所以,小于3V的电压已经对锂电池测试没有意义;固定电流放电一般用多少C表示,锂电池一般用0.5C放电进行测试。


1、把电池充满电,单只锂电池充充满电后的电压是4.2V;


2、用万用表是锂电池恒流0.5C,相对于电池容量而言放电,终止电压设定为3v;


3、用恒流放电的时间乘以放电电流就是电池容量了;检验:如果恒流放电不能达到两个小时,那么标称电压就是不够的,锂电池就有假冒伪劣的可能性。


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