什么是電池內阻,鋰離子電池內阻是什么
在高中物理課上很多同學們學了很多計算電阻公式,我們知道電阻一般是用Ω表示,我們今天再來看看什么是電池內阻,鋰離子電池內阻是什么吧。
什么是電池內阻
電池內阻的不一樣的電池型號的內阻不一樣的。同樣型號的電池,鑒于內部化學特性的不一致,內阻也不一樣。電池的內阻很小,我們一般用毫歐的單位來定義它。內阻是評判電池性能的一個重要性能指標。常規(guī)狀況下,內阻小的電池的大電流放電能力強,內阻大的電池放電能力弱在放電電路圖上來說,我們可以把電池和內阻拆開來考慮,劃分為一個完全沒有內阻的電源串接上一個阻值很小的電阻。此時此刻要是外接的負載輕,那么分配在這個小電阻上的電壓就小,反之要是外接很重的負載,那么分配在這個小電阻上的電壓就相對比較大,就會有一部分功率被消耗在這個內阻上(可能轉化為發(fā)熱,或者是一些復雜的逆向電化學反應)。
一個可充電電池出廠時的內阻是相對比較小的,但歷經長期使用后,鑒于電池內部電解液的資源枯竭,及其電池內部化學物質活性的降低,這個內阻會逐漸增加,直至內阻大到電池內部的電量無法常規(guī)釋放出來,此時此刻電池也就“壽終正寢”了。很大一部分老化的電池都是因為內阻過大的原因而造成無商品價值,到頭來報廢。所以我們更應該重視的是電池放出的容量而不是充入的容量。
什么是鋰離子電池內阻
對鋰離子電池來講,電池內阻劃分為歐姆內阻和極化內阻。歐姆內阻由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成。極化內阻通常是指電化學反應時由極化引起的電阻,包括電化學極極化和濃差極化引起的電阻。鋰離子電池的實際上內阻通常是指電池在工作時,電流流過電池內部所受到的阻力。電池內阻大,(在電池常規(guī)使用過程中)會造成大量焦耳熱(按照公式:E=I^2RT)引起電池溫度上升,造成 電池放電工作電壓降低,放電時間縮短,對電池性能、壽命等造成嚴重影響。電池內阻大小的精確度高測算十分復雜,同時在電池使用過程中會連續(xù)不斷變化。按照經驗得出結論,鋰離子電池的體積越大,內阻越小;相反也是
精確測量鋰離子電池的兩種方法
一、第一種直流放電內阻測量法
按照物理公式R=U/I,測試設備讓電池在短時間內(一般為2~3秒)強制根據一個很大的恒定直流電流(目前一般使用40A~80A的大電流),精確測量此時此刻電池兩端的電壓,并按公式計算出當前的電池內阻。這樣的測量方法的精確度較高,操縱恰當的話,測量精度誤差可以操縱在0.1%以內。
二、第二種交流電壓測量內阻方法
因為電池實際上等效于一個有源電阻,因此我們給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,經過整流、濾波等一系列處理后通過運放電路計算出該電池的內阻值。交流壓降內阻測量法的電池測量時間極短,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。