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鋰電池內(nèi)阻和容量測試的方法是什么?

發(fā)布時間:2019-06-05 10:55:20編輯:來源:本站

鋰電池內(nèi)阻主要包括兩個部分,歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻在溫度恒定的條件下,歐姆電阻基本穩(wěn)定不變,而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成,與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)、連接方式等有關(guān)。鋰電池的端電壓,指鋰電池被連接在回路中處于工作狀態(tài)時,檢測到的電池正負極之間的電壓,其數(shù)值等于鋰電池電勢減去歐姆內(nèi)阻占壓后,剩余的電壓值。



測試鋰電池內(nèi)阻的意義:


1、工廠中出廠檢驗的項目之一;


2、組裝鋰電池組時,需挑選內(nèi)阻相近的電池單元組成一組;


3、因鋰電池的容量Ah越大,內(nèi)阻就越小,因此可以根據(jù)內(nèi)阻大小粗略判斷電池容量;


4、鋰電池老化和失效后突出的表現(xiàn)為內(nèi)阻增大,因此測試電池內(nèi)阻就可以快速判斷出電池的老化程度;


5、鋰電池組維護過程中,需要經(jīng)常測試各電池單元的內(nèi)阻,以便把內(nèi)阻增大的單元挑出來,換個好的。



鋰電池內(nèi)阻測試方法:


根據(jù)物理公式R=U/I,測試設(shè)備讓鋰電池在短時間內(nèi)(一般為2~3秒)強制通過一個很大的恒定直流電流(目前一般使用40A~80A的大電流),測量此時鋰電池兩端的電壓,并按公式計算出當(dāng)前的鋰電池內(nèi)阻。


1、測量電池的開路電壓:U1


2、電池兩端并聯(lián)一固定阻值電阻:R,進行放電;


3、測量鋰電池放電期間電池的兩端電壓:U2;


4、計算電池內(nèi)阻:r=(U1-U2)/(U2/R)


例如,某電池開路電壓為12V,并聯(lián)一個10歐姆電阻后電壓降為10V,則該電池的內(nèi)阻為:r=(U1-U2)/(U2/R)=(12-10)/(10/10)=2歐姆。


通常情況下,鋰電池的內(nèi)阻r越大,表明電池帶負載越差,大功率電池(如蓄電池)的內(nèi)阻r通常都非常小。小功率電池(如9V疊層電池)的內(nèi)阻通常都比較大。



交流壓降內(nèi)阻測量法:


因為鋰電池實際上等效于一個有源電阻,因此我們給鋰電池施加一個固定頻率和固定電流(目前一般使用1kHz頻率、50mA小電流),然后對其電壓進行采樣,經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后通過運放電路計算出該鋰電池的內(nèi)阻值。交流壓降內(nèi)阻測量法的鋰電池測量時間極短,一般在100毫秒左右。這種測量方法的精確度也不錯,測量精度誤差一般在1%~2%之間。



鋰電池容量測試方法:


鋰電池容量測試是以滿電電壓和設(shè)定的終止電壓為參數(shù)的,因為鋰電池的最低放電電壓是2.75V,所以,小于3V的電壓已經(jīng)對鋰電池測試沒有意義;固定電流放電一般用多少C表示,鋰電池一般用0.5C放電進行測試。


1、把電池充滿電,單只鋰電池充充滿電后的電壓是4.2V;


2、用萬用表是鋰電池恒流0.5C,相對于電池容量而言放電,終止電壓設(shè)定為3v;


3、用恒流放電的時間乘以放電電流就是電池容量了;檢驗:如果恒流放電不能達到兩個小時,那么標(biāo)稱電壓就是不夠的,鋰電池就有假冒偽劣的可能性。


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