什么是电池内阻？如何测量锂离子电池的内阻？

什么是电池内阻？

电池的内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，它包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。电池的内阻不是常数，在充放电过程中随时间不断变化，这是因为活性物质的组成，电解液的浓度和温度都在不断的改变。欧姆内阻遵守欧姆定律，极化内阻随电流密度新增而增大，但不是线性关系。常随电流密度的对数增大而线性新增。

电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,出现极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值。

交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1KHz,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值。

如何测量锂离子电池的内阻?

锂离子电池内阻重要包括两个部分，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。锂离子电池内阻的一种典型测试方法直流内阻测试法，步骤如下：

(1)用恒流40A限压4.2V将锂离子电池充满；

(2)用100A电流放出10%DOD(放电深度DepthOfDischarge)的电量，此时电池SOC为90%；

(3)静止1小时；

(4)按下图脉冲功率试验图进行一次试验；

(5)重复(1)-(3)的试验，每次放电深度新增10%，直到放出90%DOD进行最后的测试；

(6)将锂离子电池放出100%的DOD。

锂离子电池内阻在线测量：

实现锂离子电池内阻在线测量的基本原理，当信号源给电池注入一个交流电流信号，测量出电池两端出现的交流电压信号和输入的电流，就可计算出锂离子电池的内阻。系统由输出输入回路、输入转换电路、取样电路、低噪声前置放大器、方波转换电路、乘法器电路、积分器电路、交流恒流信号出现电路、单片机控制系统、显示器电路、接口电路和计算机等组成。

输出的交流恒流信号接到电池两端，再将锂离子电池内阻出现的电压信号，从电池两端直接连接到输入转换开关电路。注入电流回路和信号测量回路分开，降低导线阻抗对电池内阻的影响，实现四引线连接。

交流压降内阻测量法：

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