【经验】测试锂离子电池电阻常用的三种方法：DCIR、ACIR、EIS
测试锂离子电池的电阻常用三种方法，分别是DCIR，ACIR，EIS。那么这三种方法的测试原理分别是什么？都有怎样的物理意义？三者之间有什么区别？又有什么联系？本文朗升介绍测试锂离子电池电阻常用的三种方法：DCIR、ACIR、EIS。
为了理解这三种充电方法的差异，我们首先需要弄清楚各种描述电流阻力的“词”。
1、什么是电阻Resistance
所说的电阻不一定是指电阻器件，而是描述一个器件或材料对流过其中的电流的阻碍作用，其本质是不可逆的将电能转换为其它形式的能量。电阻是阻抗在电抗部分为0时的特例。
2、描述电流阻力的“词”Words
常说的锂离子电池的内阻包含：欧姆内阻，界面阻抗，电荷转移阻抗，扩散阻抗与欧姆极化内阻、电化学极化内阻和浓差极化内阻。
欧姆内阻主要是指由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成，与电池的尺寸、结构、装配等有关。
电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。极化电阻是指电池的正极与负极在进行电化学反应时极化所引起的内阻。
电池的内阻不是常数，在充放电过程中随时间不断变化，这是因为活性物质的组成，电解液的浓度和温度都在不断的改变。欧姆内阻遵守欧姆定律，极化内阻随电流密度增加而增大，但不是线性关系。常随电流密度的对数增大而线性增加。
不同类型的电池内阻不同。相同类型的电池，由于内部化学特性的不一致，内阻也不一样。电池的内阻很小，我们一般用毫欧的单位来定义它。内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。正常情况下，内阻小的电池的大电流放电能力强，内阻大的电池放电能力弱。
3、什么是DCIR
DCIR（Direct Current Internal Resistance）直流内阻的测试。
测量得到的直流内阻包含了电池内所有的阻力：欧姆内阻，界面阻抗，电荷转移阻抗，扩散阻抗与欧姆极化内阻、电化学极化内阻和浓差极化内阻。因为在测试过程中，Li离子有空间位置上的明显变化，所以称为动态电阻。
DCIR是使用特定倍率电流（I）充放电一定时间（t），记录充放电前的电池电压（U1）和充放电之后的电压（U2），有：
R=（U2-U1）/I
测试直流电阻的目的是为了得到电池在实际工况中表现出来的阻抗。
4、什么是ACIR
ACIR (Alternating Current Internal Resistance)交流内阻的测试。之所以使用交流电来测试电池的电阻，是因为我们希望排除极化产生的影响，直接测得物质本身性质对电流的阻力。当使用交流电的时候，f=1/T。
频率足够大的时候，电流的周期就更小。在短时间内，Li离子来不及移动很长一段距离，只是原来的位置来回挪动。
因而，频率足够大的时候，假设有：
1、电荷不发生移动，所以不会有电荷的积累，电荷分布不发生改变，故认为不会产生极化。
2、同样的，因为电荷分布不发生改变，所以电容不会变化。
3、Li离子的位置没有发生改变，所以不会有扩散的行为，故电路中没有扩散阻抗。
我们一般使用频率为1000Hz的交流电，认为此时ACIR测出来的数值等同于欧姆内阻，就是默认电池为一个电阻时的阻值。
5、什么是EIS
电化学阻抗谱(EIS)：是一种无损的参数测定和有效的电池动力学行为测定方法。对电池系统施加频率为w1小振幅的正弦波电压信号，系统产生一个频率为w2的正弦波电流响应，激励电压与响应电流的比值变化即为电化学系统的阻抗谱。
这里可以发现，ACIR和EIS测试的方式是一样的，都是使用交流电进行测试。但是，ACIR只是在一个确定频率下的测试，而EIS是在一个频率范围内的测试，两者目的是不一样。
EIS是使用一定频率范围内的交流电来测试，通过不同元器件对不同频率电流的响应程度不一样，来对电路中各部分进行拆分，继而人为的规定每一段对应某种元器件，实际上，在EIS的测试中，每个频率下都是整体电路参与，每一个元器件都有所贡献。
所以，EIS的目的是通过不同的频率放大特定元器件的表现，从而起到大致划分，做到对某一种元器件的具体分析。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由ll转载自朗升新能源公众号，原文标题为:【科普】测试锂离子电池的电阻常用的三种方法，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【经验】朗升（LONGSING）全新HPC系列国产混合型脉冲电容漏电流检测方法
朗升科技研发生产的HPC系列是一种融合了锂离子电池技术与超级电容技术的全新混合型脉冲电容，本文将简单介绍HPC漏电流检测方法及推荐型号（HPC1520、HPC1530、HPC1550）。
设计经验 发布时间 : 2019-03-18
【经验】朗升物联网电池HPC1530+ER14505串联应用的设计技巧
朗升物联网电池组，可以在-40℃-+85℃温度范围内稳定的工作，突破了锂离子电池与锂亚硫酰氯电池的技术瓶颈。单个组合电压 3.65V；最大脉冲电流 5A；最大容量19000mAh；储存10年后容量保持率最高可达96%；恒压供电，储能是同体积的超级电容的40倍。已广泛应用于汽车T-Box、eCall，水表/气表/热表，跟踪器，地磁，智能井盖，消防栓，智能锁，无线ETC，烟感、无人机等领域。
设计经验 发布时间 : 2019-09-03
介绍锂离子电池隔膜生产工艺
锂离子电池隔膜使用的基体材料是聚烯烃，聚烯烃具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点。隔膜基体材料主要包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂。隔膜所采用基体材料对隔膜力学性能以及与电解液的浸润度有直接的联系。本文中盛恩来给大家介绍锂离子电池隔膜生产工艺，希望对各位工程师有所帮助。
设计经验 发布时间 : 2024-08-24
朗升（LONGSING）融合锂离子与超级电容技术的全新国产混合型脉冲电容：物联网电池组HPC系列
朗升科技研发生产的HPC系列是一种融合了锂离子电池技术与超级电容技术的全新混合型脉冲电容。拥有专利技术的HPC系列理论可达30年的使用寿命，混合型脉冲电容（HPC）系列是专门为能在长期恶劣环境中使用而设计的。
新产品 发布时间 : 2019-03-18
【选型】朗升（LONGSING）复合脉冲电容（HPC）电池/ 物联网电池（HPC+锂亚）选型指南（中文）
目录- 产品应用概述 复合脉冲电容（HPC）与物联网电池（IOT)
型号- IOT-ER34615,HPC-1020,ER14505,ER34615,IOT-ER14250,ER26500,HPC1550,HPC1020,IOT-ER18505,HPC1520,IOT-ER14335,HPC-1520,IOT-ER26500,ER14250,IOT-ER14505,HPC-1550,HPC-1530
【元件】朗升LongSingX系列新品电池，具有极低的静态功耗，轻量化结构设计及超强的环境适应能力
朗升新能源科技有限公司，凭借在锂离子电池领域的深厚积累，现推出新品——LongSingX系列电池，一款具有超强的环境适应能力，极低的静态功耗，轻量化结构设计的革命性产品。
产品 发布时间 : 2024-08-14
【元件】朗升新能源电池组已通过电池防爆认证！内部采用A级安全材料制造，可抵御过度充电或放电等影响
对于电池来说，相信大家更多关注的是安全性，而防爆认证则是电池最好的“身份证”。朗升新能源的电池组均已通过EN IEC 60079-0:2018（Partial）、EN 60079-11:2012（Partial）电芯防爆资格认证的T4等级。防爆电芯是为了防范因电池过度升温而导致的安全风险，是一种采用高安全系数原材料生产，能有效遏制电池爆炸的安全性电芯，而防爆电芯的安全性是其最大的特点。
产品 发布时间 : 2023-12-15
常用的电池专业术语中英对照
这篇文章主要总结一下锂电池行业中，常用的中英文对照专业术语。
技术探讨 发布时间 : 2024-06-07
【产品】十年超长寿命90mAh国产复合脉冲电容HPC1520，耐高低温、高循环充电次数
LONGSING复合脉冲电容HPC1520是专为在恶劣环境下长期使用而设立的，是一种可实现瞬间超大电流放电，长寿命的储能器件。HPC继承了传统超级电容的高功率密度和超长循环寿命，同时又结合了锂离子电池相对高的充电电压（可达4.1V）。相比传统超级电容具有更高的能量密度，可以实现40℃～＋85℃温度范围内大电流脉冲放电。在物联网领域广泛使用电池。
新产品 发布时间 : 2019-05-17
冬日低温环境时给锂电池充电应注意哪些问题？
天气逐渐变冷，近期的低温对电池来说，其性能发挥并不理想，这也是电池普遍存在的问题，那么到底是怎么一回事呢？本篇文章朗升将和大家一起探讨一下低温是怎么影响电池性能的以及低温环境时对电池充电应注意哪些问题。
技术探讨 发布时间 : 2023-12-08
求一款超级电容（法拉电容），3.3v的1法拉左右容量，主要是工作温度能在-45～85度
推荐朗升的HPC电容，可以满足电压容量要求，但是工作温度为-40~85℃，朗升（LONGSING）融合锂离子与超级电容技术的全新国产混合型脉冲电容：物联网电池组HPC系列【选型】朗升（LONGSING）复合脉冲电容（HPC）电池/ 物联网电池（HPC+锂亚）选型指南
技术问答 发布时间 : 2019-08-27
朗升携储能电池、动力电池、锂亚电池、复合脉冲电池等产品亮相第8届世界电池产业博览会暨亚太电池展
第8届世界电池产业博览会暨亚太电池展/亚太储能展于2023.08.08-2023.08.10在广州中国进出口交易会展馆A区隆重开幕。深圳朗升新能源科技有限公司在7.1 D401展位展示储能电池/动力电池/锂亚电池/复合脉冲电池等明星产品。
厂牌及品类 发布时间 : 2023-08-10
电子商城
品牌：至诚微
品类：Highly integrated synchronous boost charger IC
价格：￥1.9200
现货： 10,000
品牌：至诚微
品类：Highly integrated synchronous boost charger IC
价格：￥1.2941
现货： 10,000
现货市场
服务
可自由定制电池形状，锂离子聚合物/磷酸铁锂成分，放电倍率Max. 50C （持续放电倍率） / 150C （脉冲放电倍率），充电倍率：Max. 5，厚度可达0.5mm。
最小起订量： 5000 提交需求>
提供7~27寸工控机定制，支持嵌⼊式/ 壁挂式 /桌⾯式/悬挂式等安装方式，采用纯平⾯板IP65防尘防⽔等级，莫⽒7级硬度触摸屏，兼容多种操作系统：组态软件/安卓/XP/win7/8/10/Linux等，支持主板、接⼝、外观、⽀架、刷卡器、⾝份证阅读器、LOGO、⻨克⻛、系统、电池、蓝⽛、4G/5G、摄像头、GPS系统、⼆维码扫描器、指纹等特殊应⽤场景定制
最小起订量： 1台 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论