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      鋰電池內阻和容量測試方法

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      鋰電池內阻和容量測試方法

      發布日期:2019-03-01 作者:xjl 點擊:

      鋰電池內阻和容量測試方法,你了解嗎?電池內阻等于開路電壓除以短路電流,容量是指鋰電池存儲電量的大小,電池容量的高低是決定鋰電池質量的主要內容。目前,鋰電池被廣泛地運用到我們的生活中,我們如何測試鋰電池內阻和容量呢?


        鋰電池容量就是指它的容納的電量,單位通常是“安時”、”毫安時“。如:鋰電池容量是500mAh,表示電池如果工作時電流是10mA,則可連續工作50小時。


        鋰電池內阻主要包括兩個部分,歐姆內阻和極化內阻在溫度恒定的條件下,歐姆電阻基本穩定不變,而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成,與電池的尺寸、結構、連接方式等有關。鋰電池的端電壓,指鋰電池被連接在回路中處于工作狀態時,檢測到的電池正負極之間的電壓,其數值等于鋰電池電勢減去歐姆內阻占壓后,剩余的電壓值。


        測試鋰電池內阻的意義:


        1、工廠中出廠檢驗的項目之一;


        2、組裝鋰電池組時,需挑選內阻相近的電池單元組成一組;


        3、因鋰電池的容量Ah越大,內阻就越小,因此可以根據內阻大小粗略判斷電池容量;


        4、鋰電池老化和失效后突出的表現為內阻增大,因此測試電池內阻就可以快速判斷出電池的老化程度;


        5、鋰電池組維護過程中,需要經常測試各電池單元的內阻,以便把內阻增大的單元挑出來,換個好的。


        鋰電池內阻測試方法:


        根據物理公式R=U/I,測試設備讓鋰電池在短時間內(一般為2~3秒)強制通過一個很大的恒定直流電流(目前一般使用40A~80A的大電流),測量此時鋰電池兩端的電壓,并按公式計算出當前的鋰電池內阻。


        1、測量電池的開路電壓:U1


        2、電池兩端并聯一固定阻值電阻:R,進行放電;


        3、測量鋰電池放電期間電池的兩端電壓:U2;


        4、計算電池內阻:r=(U1-U2)/(U2/R)


        例如,某電池開路電壓為12V,并聯一個10歐姆電阻后電壓降為10V,則該電池的內阻為:r=(U1-U2)/(U2/R)=(12-10)/(10/10)=2歐姆。


        通常情況下,鋰電池的內阻r越大,表明電池帶負載越差,大功率電池(如蓄電池)的內阻r通常都非常小。小功率電池(如9V疊層電池)的內阻通常都比較大。


        交流壓降內阻測量法:


        因為鋰電池實際上等效于一個有源電阻,因此我們給鋰電池施加一個固定頻率和固定電流(目前一般使用1kHz頻率、50mA小電流),然后對其電壓進行采樣,經過整流、濾波等一系列處理后通過運放電路計算出該鋰電池的內阻值。交流壓降內阻測量法的鋰電池測量時間極短,一般在100毫秒左右。這種測量方法的精確度也不錯,測量精度誤差一般在1%~2%之間。


        鋰電池容量測試方法:


        鋰電池容量測試是以滿電電壓和設定的終止電壓為參數的,因為鋰電池的最低放電電壓是2.75V,所以,小于3V的電壓已經對鋰電池測試沒有意義;固定電流放電一般用多少C表示,鋰電池一般用0.5C放電進行測試。


        1、把電池充滿電,單只鋰電池充充滿電后的電壓是4.2V;


        2、用萬用表是鋰電池恒流0.5C,相對于電池容量而言放電,終止電壓設定為3v;


        3、用恒流放電的時間乘以放電電流就是電池容量了;檢驗:如果恒流放電不能達到兩個小時,那么標稱電壓就是不夠的,鋰電池就有假冒偽劣的可能性。


        有專業的鋰電池分容柜如果是個人的話,找一個可調可調的負載電阻和一個電流可調的直流電源來通過充電和放電的時間來計算電池容量,充電電流×充電時間=電池容量(從2.7V或3.0V充電到4.2V)或放電電流×放電時間=電池容量


        鋰電池性能測試主要包括電壓、內阻、容量、內壓、自放電率、循環壽命等等。


      相關標簽:動力電池

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