电池内阻的基本知识
来源:    发布时间: 2019-10-03 01:33   336 次浏览   大小:  16px  14px  12px
电池内阻的基本知识

电池内阻的基本知识

行业应用中,电池内阻的精确测量是通过专用设备来进行的。下面我来说说行业中应用的电池内阻测量方法。目前行业中应用的电池内阻测量方法主要有以下两种:

  1.直流放电内阻测量法

  根据物理公式R=U/I,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(目前一般使用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。

这种测量方法的精确度较高,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。

  2.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。

麻烦的一点是,电池处于不同的电量状态时,它的内阻值不一样;电池处于不同的使用寿命状态下,它的内阻值也不同。从技术的角度出发,我们一般把电池的电阻分为两种状态考虑:充电态内阻和放电态内阻。  1.充电态内阻指电池完全充满电时的所测量到的电池内阻。

  2.放电态内阻指电池充分放电后(放电到标准的截止电压时)所测量到的电池内阻。

  一般情况下放电态的内阻是不稳定的,测量的结果也比正常值高出许多,而充电态内阻相对比较稳定,测量这个数值具有实际的比较意义。因此在电池的测量过程中,我们都以充电态内阻做为测量的标准。

在放电电路的原理图上来说,我们可以把电池和内阻拆开考虑,分为一个完全没有内阻的电源串接上一个阻值很小的电阻。此时如果外接的负载轻,那么分配在这个小电阻上的电压就小,反之如果外接很重的负载,那么分配在这个小电阻上的电压就比较大,就会有一部分功率被消耗在这个内阻上(可能转化为发热,或者是一些复杂的逆向电化学反应)。一个可充电电池出厂时的内阻是比较小的,但经过长期使用后,由于电池内部电解液的枯竭,以及电池内部化学物质活性的降低,这个内阻会逐渐增加,直到内阻大到电池内部的电量无法正常释放出来,此时电池也就“寿终正寝”了。绝大部分老化的电池都是因为内阻过大的原因而造成无使用价值,只好报废。因此我们更应该注重的是电池放出的容量而不是充入的容量。