什么是鋰電池的內(nèi)阻測量？
雖然說理想情況下電池的內(nèi)阻應(yīng)該為零，但是現(xiàn)實中會有很多原因造成內(nèi)阻的存在。隨著電池劣化，內(nèi)阻會增加。在電芯生產(chǎn)線中，通過比較合格品和待檢測產(chǎn)品的內(nèi)阻來檢出有缺陷的產(chǎn)品。
內(nèi)阻測量
何時進(jìn)行檢查
向電芯注入電解液，在封裝完成后的各工序（充放電試驗、老化試驗、出貨檢查等）中進(jìn)行內(nèi)阻檢查。
內(nèi)阻的測量方法
測量內(nèi)阻有兩種方法：交流電法（AC-IR）和直流電法（DC-IR）。AC法適用于生產(chǎn)線的檢查。本文介紹“AC-IR”。使用交流法測量電芯的內(nèi)阻時，請使用專門進(jìn)行低電阻測量的交流電阻計（電池測試儀）。交流電阻測試儀向被測物施加恒流的交流信號。檢測施加恒流時產(chǎn)生的微小電壓并計算電阻值。
電阻計有“交流電阻測試儀”和“直流電阻計”兩種。帶電動勢的電池不能用直流電阻測試儀測量。交流法（AC-IR）和直流法（DC-IR）：測量方法因設(shè)備配置而異。交流電阻計和直流電阻計：測量方法因施加到被測物的測量信號是交流還是直流而異。
【必看】交流電阻計(電池測試儀)的選型
為了檢查電芯的內(nèi)阻，關(guān)鍵是能夠準(zhǔn)確地測量低電阻。（電芯越大，內(nèi)阻越小。安裝在汽車上的電芯的內(nèi)阻小于1mΩ。）
選型要點(diǎn)如下：
- 4 端子法
- 測量量程和分辨率
- 抗干擾性
- 測試電流的頻率
4 端子法
測量 1Ω 以下的低電阻時，請使用 4 端子法測量內(nèi)阻。有兩種測量電阻的方法：“4 端子法”和“2 端子法”。由于2端子法的測量值包括配線電阻和接觸電阻等“路徑電阻”，因此無法準(zhǔn)確測量以 mΩ 為單位的低電阻。
檢測電壓=恒流×（電池內(nèi)阻+接觸電阻+配線電阻）
電阻值是根據(jù)檢測到的電壓計算得出的，包括額外的電阻分量。
檢測電壓=恒流×電池內(nèi)阻
電阻值由檢測電壓計算得出，不包含額外的電阻成分。
測量范圍和分辨率
測量 1Ω 以下的低電阻時，需要“以 mΩ 為單位的測量范圍”和“以 μΩ 為單位的分辨率”。如果量程和分辨率設(shè)置不正確，則無法準(zhǔn)確測量以 mΩ 為單位的低電阻。
抗干擾性
即使規(guī)格表中的測量范圍、分辨率和測量精度良好，也可能出現(xiàn)無法準(zhǔn)確測量電阻值的情況。這是因為干擾會導(dǎo)致測量值波動，從而出現(xiàn)無法準(zhǔn)確顯示數(shù)值等問題。（有電源和生產(chǎn)設(shè)備等各種干擾源。）在設(shè)計產(chǎn)品時，對產(chǎn)品施加干擾以測試其是否正常運(yùn)行。未經(jīng)這種測試的產(chǎn)品可能無法滿足生產(chǎn)線上的測量要求。
自動放電功能
自動放電功能是將電池中累積的電荷放電的功能。當(dāng)施加測試電壓時，電荷會累積在電池的容性成分中。如果在下一個過程中連接到檢 查設(shè)備，而電池仍處于充電狀態(tài)，則可能會導(dǎo)致設(shè)備故障。絕緣電阻測試儀中安裝了兩種放電功能，是 “電阻法”和“恒流法”。對于電芯而言，“恒流法”可以更快地釋放電荷，從而縮短檢查時間。
測試電流的頻率
交流電阻測試儀（電池測試儀）向被測物施加恒流的交流信號。該交流信號通常是 1 kHz 的固定頻率。也有一些產(chǎn)品具有可變頻率。通過掃頻測到的阻抗制作奈奎斯特圖，可以通過將其劃分為“擴(kuò)散電阻”、“反應(yīng)電阻”和“電解質(zhì)電阻”等因素來判斷電池的內(nèi)阻情況。zui近，為了提高缺陷產(chǎn)品的鑒別水平，以多個頻率進(jìn)行內(nèi)阻檢查的情況越來越多。
HIOKI日置電池測試儀
日本日置的電池測試儀被全球電池制造商的客戶使用。
電芯生產(chǎn)過程中用于內(nèi)阻測量的主要機(jī)型如下
*1: 使用轉(zhuǎn)換插頭也可以通過4端子法進(jìn)行測量
*2: 可定制 3 Ω , 30 Ω量程
*3: 可定制 0.01 Hz ~ 10 kHz
*4: 電池測試儀可同時測量開路電壓和電阻
