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作为衡量电池性能的重要指标 到底该如何测量?

  电源电池  

cicyxu 2018-10-09

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电池的内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标,它很小,一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。在一般的测量场合,我们要求电池的内阻测量精度误差必须控制在正负5%以内。目前行业中应用的电池内阻测量方法主要有直流放电内阻测量法和交流压降内阻测量法。今天看到有个项目是需要锂电池内阻测试模块,他的要求就是需要用交流压降内阻测量法来设计这个测试模块。我们这里来帮他分析分析这种方法的优缺点。

项目来源:锂电池内阻测试模块 http://www.52solution.com/detail/13354.html

交流压降内阻测量法:因为电池实际上等效于一个有源电阻,因此我们给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电池的内阻值。交流压降内阻测量法的电池测量时间极短,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。此法的优缺点:

(1)使用交流压降内阻测量法可以测量几乎所有的电池,包括小容量电池。笔记本电池电芯的内阻测量一般都用这种办法。
(2)交流压降测量法的测量精度很可能会受到纹波电流的影响,同时还有谐波电流干扰的可能。这对测量仪器电路中的抗干扰能力是一个考验。
(3)用此法测量,对电池本身不会有太大的损害。
(4)交流压降测量法的测量精度不如直流放电内阻测量法。

而直流放电内阻测量法的测量精度较高,控制得当的话,测量精度误差可以控制在0.1%以内。但此法有明显的不足之处:

(1)只能测量大容量电池或者蓄电池,小容量电池无法在2~3秒钟内负荷40A~80A的大电流;
(2)当电池通过大电流时,电池内部的电极会发生极化现象,产生极化内阻。故测量时间必须很短,否则测出的内阻值误差很大;
(3)大电流通过电池对电池内部的电极有一定损伤。

上述两种方法都有弊端,其实最可靠的测量方法是采用电池内阻测试仪,电池内阻测试仪(不同于万用表测量电阻的原理,它所测量的值是毫欧级,而多用表测量的值是欧姆级;且万用表只能测无电源对象的阻值,而内阻仪既可测无电源对象的阻值,也可测有电源对象的阻值,所以两者不得等同)利用内阻阻值的大小来判断电池的劣化状态,(一般来说)其阻值越小电池的性能越好。因此,采用测量内阻进行检测电池的方法是速度快且可靠性高的一种好方法。

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