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日期:2022-10-01 06:03
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摘要: 锂离子电池内阻测试浅述 锂离子电池因其高电压、高比能量、无记忆效应以及高循环性能等特点,迅速发展成为 *重要的电源产品,已广泛应用到消费电子、汽车工业、军工航天、医疗等众多领域。随着 中国对新能源汽车、充电桩等产业的重点扶持,锂电池产业在中国市场也**火爆。在《“十 二五”国家战略性新兴产业发展规划》中已将锂离子电池列为行业发展的重点。 随之而来, 与之匹配的检测方法、标准以及设备也在逐步完善中。 随着 GB/T 18287-2013《移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》、GB 31241-2014《便携式电...

锂离子电池内阻测试浅述 

锂离子电池因其高电压、高比能量、无记忆效应以及高循环性能等特点,迅速发展成为 *重要的电源产品,已广泛应用到消费电子、汽车工业、军工航天、医疗等众多领域。随着 中国对新能源汽车、充电桩等产业的重点扶持,锂电池产业在中国市场也**火爆。在《“十 二五”国家战略性新兴产业发展规划》中已将锂离子电池列为行业发展的重点。 随之而来, 与之匹配的检测方法、标准以及设备也在逐步完善中。 随着 GB/T 18287-2013《移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》、GB 31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》、《锂离子电池行业规范条 件》等众多标准出台,对锂离子电池的检测越发严格,对所有类型的锂离子电池行业上下游 生产企业也提出了更高要求。 在电池的研发和生产过程中,电池的充放电率、高中低倍率放电特性、大小电流过放电 特性、常温高温低温内阻特性、容量分布测试等可靠性测试,以及电池内部短路、持续充电、 强迫放电等电流电阻安全测试都是必不可少的。那在这些测试中,电池内阻的检测都是非常 关键的一步。 电池内阻作为锂电池*重要的内部参数之一,与电池的性能检测、寿命评估和能量管理 都有着非常紧密的联系,是衡量电池性能的一个重要技术指标。但在实际应用中,却存在不 少的问题: (1) 当充/放电时,阻抗是影响电气特性及效率的因素之一。电池包通常由不同节数的 单体电芯串接而成,若电芯间的内阻差异很大,则也会严重影响整个电池包的放电能力。因 此获取单体电芯的内阻值并进行系统的分析,也是电池的必测项目。 (2) 电池内阻是决定电池耐充电及耐放电电流大小的关键,在锂电池 PACK 工艺生产 流程中,对电芯进行检验的电池内阻测试仪一般功能简单,测量信息量少,检测精度不高, 数据后期处理简单,缺少在线检测和检测高电压大容量电池和电池组的能力。

(3) 2015 年发布的《锂离子电池行业规范条件》中,对电池内阻的测量提出了新的要 求:对于多芯电池组的组成电池,应具有开路电压和内阻在线检测能力,检测精度分别为 1mV 和 1mΩ。 为了解决众多厂商在电池内阻测试中遇到的难题,艾德克斯推出了 IT5100 系列电池 测试仪。IT5100 系列为用户提供在线和离线两种内阻测试仪。其中在线内阻测试仪通过对 电池内阻的在线测量和分析,可以快速而准确的得到各个单体电池内阻在使用或充电过程中 的动态变化,从而判断电池是否失效。一般在线内阻测试仪配合电池包充放电循环寿命测试 较多,可反映出整个寿命周期中,电池包内部单体电芯内阻所呈现的动态变化。IT5102 在 线内阻测试仪可同时监控 16 个单体电芯内阻变化,并且支持*多 17 台主从并联,将单体 电芯测量数量扩展到 272 个,电压电阻测量分辨率*高可达 0.1mV、0.1mΩ。满足《锂离 子电池行业规范条件》中对多芯电池组的组成电池测试的要求。 IT5102 在线内阻测试仪还可以用于科研院校及电池生产企业的研发部。众所周知,在 所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响*大。低温环境会降低锂电池的性能。当 电池暴露在低温环境下时,电池的化学物质活性显著降低,电池内阻增大,带载能力下降。 如何保证锂电池在没有任何保温措施下在低温环境稳定工作,目前还没有很好的解决办法, 但很多研究机构正在研究该问题。IT5102 在线内阻测试仪可以在线监测低温环境下的电池 工作过程中内阻变化,为研究提供更多的有效数据。 此外,艾德克斯便携式离线电池内阻测试仪 IT5101 也是款功能强大、高精度的内阻 测试仪,非常适用于电池厂家在电芯筛选环节的应用。它采用交流四端子的测试方法,测量 不受测试线的阻抗影响,可以很**的测量电池内阻和电压。电阻分辨率可达 0. 1uΩ,电压 分辨率可达 10uV。IT5101 可以实时测量并显示内阻和电压,并输出监测结果。用户设置电压和电阻的上下限,测试仪可以同时判断阻抗和电压,超出设定的量程测试仪就报警。另外 在产线使用过程中,如果测试探头接触不佳或断线,测试仪可以实时检测出来该故障,屏幕 电阻显示变为“--------”,从而快速帮助操作人员发现问题。 我们知道电池类型不同,内阻不同。如镍镉电池的内阻低,可适用大电流放电及大电 流充电;锂离子电池内阻较高,其内阻一般要求几十~几百毫欧;大容量的动力锂离子电池 的内阻一般在几~几十毫欧之间。对不同范围的内阻,使用不同的量程进行测试,可以获取 更高的精度。IT5101 有七段量程,可以满足多种应用。不管是大型单体电池包还是纽扣电 池,亦或手机/便携式电子产品等的小型电池都可以**测量。 在电池生产过程中,电池的品质把控也很重要。锂离子电池的安全保障除了产品设计和 防滥用措施,很大程度上取决于生产过程控制。艾德克斯 IT5101 可以把电池内阻测试的结 果批量保存,并对其进行统计分析。统计结果呈列表或正态分布图显示。电池生产企业生产 部门和研发部门可以根据电池内阻检测的分析结果,对电池的生产情况加以调整,进而提高 产品的质量和安全。

同时,为了帮助电池生产企业提供电池测试效率,艾德克斯为 IT5100 系列电池内阻测 试仪配备了不同的探头测试线,如针型测试线,夹型测试线,端子测试线,方便用户根据不 同测量需求选配。 艾德克斯 IT5100 系列电池内阻测试仪在电池应用领域使用的很广泛。很多单位并不生 产电池,但他们使用电池,比如笔记本电池生产厂、手机电池组装厂等等都会用到电池检测 设备。艾德克斯 IT5100 系列电池内阻测试仪也可以为蓄电池、储能电池、太阳能电池等提 供内阻分析。它可以让技术人员、产线工人、管理人员更加清楚的了解电池的性能。

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