【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。
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