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【产品应用】吹田电气SUITA  锂电池交流内阻测试解决方案

【产品应用】吹田电气SUITA   锂电池交流内阻测试解决方案


前言


锂电池的内阻是电池性能评估的重要指标之一,已广泛应用于电动汽车系统、储能系统、电子设备和新能源产业等多领域,所以对于锂电池性能参数的快速测试也有了大量需求。内阻影响着锂电池功率性能和放电效率,随着存储时间的增加,电池不断老化,其内阻不断增大。不同类型的锂电池内阻变化程度不同,其初始的内阻大小主要受电池的结构设计、原材料性能和制程工艺的影响。通过测试内阻,可以全面评估电池在高功率应用下的性能表现,是衡量功率性能和寿命的关键参数。因此,内阻的合理控制和优化是提高电池品质、性能和可靠性的重要手段,对锂电池内阻的持续关注和有效管理是不可忽视的重要议题。通过精准测试和控制锂电池内阻,可以更好地满足不同应用场景对电池性能和品质的要求,推动电池技术的不断创新与进步。


锂电池交流内阻测试.png

锂电池交流内阻测试



专业名词解释

Explanation of professional terms


锂电池内阻:锂电池的内阻是指电池在工作时,电流通过电池内部时所遇到的电阻。内阻的大小直接影响电池的性能,包括放电效率、温升情况以及电池的寿命。锂电池内阻通常分为欧姆内阻和极化内阻两部分。其中欧姆内阻由电池的总电导率决定,极化内阻由锂离子在电极活性材料中的固相扩散系数决定。

欧姆内阻: 由电极材料、电解液、隔膜电阻以及各部分零件的接触电阻所构成。它是电流通过电池时产生的电阻。

极化内阻: 是指电化学反应时由极化引起的电阻,包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。两者共同影响电池内阻的变化。



解决方案

锂电池内阻测量可采用直流内阻测量方法(DCR)交流内阻测量方法(ACR)两种。直流内阻测量方法是测试设备让电池在短时间内(一般为2~3秒)强制通过一个很大的恒定直流电流(一般使用40A~80A的大电流),测量此时电池两端的电压,并按公式计算出当前的电池内阻。通过公式计算出电池的直流内阻。然而,这方法存在一些问题,如果长时间通过大电流电池内部的电极会发生极化现象,出现极化内阻,影响结果的可靠性。另一种交流内阻测量方法是通过在电池正负极注入正弦波电流信号,同时通过另外两端在电池正负极检测得到正弦波电压信号,进而可以推导出电池的交流内阻。交流内阻测试通入的电流较小,一般为50mA,且测量时间短,一般发生在毫秒级。现如今交流内阻测量方法得到了广泛的认可,并在实际应用中得到了较多的采用。但无论哪种方法,都存在一些很容易被我们忽视的问题,那就是测试仪器本身的元件误差和用于连接电池的测试线缆问题。一条短短的从仪器到电池的连接线本身也存在电阻(大约也是微欧级),还有电池与连接线的接触面也存在接触电阻,这些都将影响测试结果的准确性。


锂电池交流内阻测试方案.png

锂电池交流内阻测试方案


由此可见在测量锂电池交流内阻时,采用高精度的测量仪器至关重要。吹田电气SBT300电池测试仪是一款高精度、高分辨率的电池测试仪。采用交流四端子测试方法,可更精准地测试锂电池的内阻和电压。电阻最小分辨率可达0.1μΩ,电压最小分辨率可达10μV。内建比较器功能,可自动判断电池参数是否符合标准,以便统计合格率,适合各种电池的检测和分拣。仪器具有RS-232C/LAN通讯接口,支持SCPI通讯协议。为手机锂电池、动力电池、储能电池等各种应用场景提供精准测试支持。



主要优势

01比较器功能:电池测试仪SBT300中的电压和交流内阻测量分别具备独立的比较功能,能够同时进行Pass/Hi/IN/Lo的判断并在画面上显示,且可以向外部I/O口输出综合判断结果。

02模拟输出功能:电池测试仪SBT300可以进行交流内阻测量值的模拟输出,通过将模拟输出量连接到数据记录仪上,记录交流内阻值的变化,便于使用数据采集仪进行需要长期记录的测量和电池的评估等。

03统计功能:电池测试仪SBT300可以根据测量结果计算统计指标,绘制正态分布图,观察测量结果的正态分布情况。

04存储功能:电池测试仪SBT300内置2.8G存储空间,测量结果可以使用csv格式或者mat格式存储到仪器内存,并且提供USB接口,能够通过外接U盘导出数据,随时查看相应时间的测量结果。




应用场景

锂电池内阻测试应用场景.png






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SBT300电池测试仪.png



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