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电池内阻探测你做对了吗?

钜大LARGE  |  点击量:924次  |  2021年08月29日  

一、电池的基本等效电路


二:实际电池探测时的变化曲线


三:内阻的探测办法


交流内阻法:采用1KHz的正选波电流(一般为mA级别),来探测引起的压降,计算内阻。直流内阻法:笔直采用工作中的电流,延迟一段时间以后才探测引起的压降,计算内阻值。


DCR法:使用不同的充电和放电倍率的电流,继续10S,记录电压和电流,形成一条直线,斜率即为内阻。


MCCF法:采用继续时间为5S的脉冲充放电电流,记录电压降,计算内阻。


HppC法:美国pNGV规定,采用继续的充放电脉冲,探测引起的压降,有两种(放电时间18秒,充电2S;充放电时间均为10S)逆推法:EDLC探测法根I据EC62391规定,放电程序完成后,取放电曲线上线性的区域之线段,并延申至放电之时间点取其与额定电压间之电压差与放电电,来计算DCIR值。


四:内阻及内阻的探测办法的差别


由内阻的探测办法可知,通过控制电流,来探测或者逆推出压降,通过计算来得出的结果。所以内阻探测没有精确度的说法,准确的说法是指电压摆幅(电压降)的精度,在较高的电压上精准探测较小的电压摆幅,是一个高难度的动作,费思在这方面有专利技术。一般内阻所谓的精度是指内阻重复度。就是仪器在探测同一个电池的同一个SOC点时,多次探测的结果漂移。


不同的探测办法的探测结果之间是不可以比较的。因为不同的探测办法偏重的使用环境不同。应当依据不同的使用环境选用相应的探测办法。惟有选对了办法,探测结果才有可参考性。


电池在不同的SOC状态下,内阻值不相同,不同的放电电流值,内阻值也不相同,所以一般说内阻,是指洋溢电时的内阻。特别是动力锂离子电池,内阻是要探测整个充放电过程中的变化。最紧要的是70%~30%SOC。


五:探测法的使用


1、交流内阻法:此探测法仅探测电池的欧姆内阻,紧要评价的是电池芯的加工工艺好坏。电芯加厂家用交流内阻的值来评价电芯的合格与否,通过电压的波形来评价比如阳极阴极材料的喷涂效果,铆接效果等等来改善工艺。而电子产品的供电电池也可采用此探测方式。一般来说,电池实际使用时,电流值小于0.1C的使用环境,用交流法探测是可置信的。


原由:工作电流小,那么工作时,引起的电池极化现象基本可以忽略,所以基本不影响实际使用。


注释:同样的电池使用环境不同,探测办法不同,比如同样的电芯用在手机上,则用交流内阻探测即可,倘若用到移动电源里,则用直流内阻法探测。


优势:探测速度快,稳定性好,探测设备便宜。


2、直流内阻法:实际工作电流超过0.1C,那么就要用直流内阻法进行探测了。一般使用于动力锂离子电池或者大功率储能电池,则使用这个办法探测。一般电压降的读值会使用带载时的电压降,或者停止带载时的回弹电压。


DCR,MCCF,HppC三种办法探测的基础是相同的。并且在30%~70%SOC状态下,探测结果基本相同,也与直流内阻法探测相同。其他区段,差异也不是很大,均可用于电池的评估。


原由:工作电流大,会引起电池的电化学极化内阻和浓差极化内阻,而这两项引起的内阻值,基本相当于交流内阻,甚至会大数倍,所以,在大电流输出使用环境下,探测的时候非得考虑计划内阻。


3、逆推法:是建立在理想状态下的电池的探测办法,这个办法一般会用使用于探测标准设定,不会使用与实际探测。因为探测仪器本身不可能既保证高电压的精度的同时保很小的电压摆幅的探测,还要保证非常高长时间带在稳定,和极低的温度系数。


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