什么是鋰電池的內(nèi)阻測(cè)量？
雖然說(shuō)理想情況下電池的內(nèi)阻應(yīng)該為零，但是現(xiàn)實(shí)中會(huì)有很多原因造成內(nèi)阻的存在。隨著電池劣化，內(nèi)阻會(huì)增加。在電芯生產(chǎn)線中，通過(guò)比較合格品和待檢測(cè)產(chǎn)品的內(nèi)阻來(lái)檢出有缺陷的產(chǎn)品。
內(nèi)阻測(cè)量
何時(shí)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(yàn)、老化試驗(yàn)、出貨檢查等）中進(jìn)行內(nèi)阻檢查。
內(nèi)阻的測(cè)量方法
測(cè)量?jī)?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(cè)量電芯的內(nèi)阻時(shí)，請(qǐng)使用專門進(jìn)行低電阻測(cè)量的交流電阻計(jì)（電池測(cè)試儀）。交流電阻測(cè)試儀向被測(cè)物施加恒流的交流信號(hào)。檢測(cè)施加恒流時(shí)產(chǎn)生的微小電壓并計(jì)算電阻值。
電阻計(jì)有“交流電阻測(cè)試儀”和“直流電阻計(jì)”兩種。帶電動(dòng)勢(shì)的電池不能用直流電阻測(cè)試儀測(cè)量。交流法（AC-IR）和直流法（DC-IR）：測(cè)量方法因設(shè)備配置而異。交流電阻計(jì)和直流電阻計(jì)：測(cè)量方法因施加到被測(cè)物的測(cè)量信號(hào)是交流還是直流而異。
【必看】交流電阻計(jì)(電池測(cè)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(cè)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(cè)量量程和分辨率
- 抗干擾性
- 測(cè)試電流的頻率
4 端子法
測(cè)量 1Ω 以下的低電阻時(shí)，請(qǐng)使用 4 端子法測(cè)量?jī)?nèi)阻。有兩種測(cè)量電阻的方法：“4 端子法”和“2 端子法”。由于2端子法的測(cè)量值包括配線電阻和接觸電阻等“路徑電阻”，因此無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量以 mΩ 為單位的低電阻。
檢測(cè)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(cè)到的電壓計(jì)算得出的，包括額外的電阻分量。
檢測(cè)電壓=恒流×電池內(nèi)阻
電阻值由檢測(cè)電壓計(jì)算得出，不包含額外的電阻成分。
測(cè)量范圍和分辨率
測(cè)量 1Ω 以下的低電阻時(shí)，需要“以 mΩ 為單位的測(cè)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(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量以 mΩ 為單位的低電阻。
抗干擾性
即使規(guī)格表中的測(cè)量范圍、分辨率和測(cè)量精度良好，也可能出現(xiàn)無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量電阻值的情況。這是因?yàn)楦蓴_會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值波動(dòng)，從而出現(xiàn)無(wú)法準(zhǔn)確顯示數(shù)值等問(wèn)題。（有電源和生產(chǎn)設(shè)備等各種干擾源。）在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，對(duì)產(chǎn)品施加干擾以測(cè)試其是否正常運(yùn)行。未經(jīng)這種測(cè)試的產(chǎn)品可能無(wú)法滿足生產(chǎn)線上的測(cè)量要求。
自動(dòng)放電功能
自動(dòng)放電功能是將電池中累積的電荷放電的功能。當(dāng)施加測(cè)試電壓時(shí)，電荷會(huì)累積在電池的容性成分中。如果在下一個(gè)過(guò)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(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障。絕緣電阻測(cè)試儀中安裝了兩種放電功能，是 “電阻法”和“恒流法”。對(duì)于電芯而言，“恒流法”可以更快地釋放電荷，從而縮短檢查時(shí)間。
測(cè)試電流的頻率
交流電阻測(cè)試儀（電池測(cè)試儀）向被測(cè)物施加恒流的交流信號(hào)。該交流信號(hào)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(guò)掃頻測(cè)到的阻抗制作奈奎斯特圖，可以通過(guò)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(lái)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(gè)頻率進(jìn)行內(nèi)阻檢查的情況越來(lái)越多。
HIOKI日置電池測(cè)試儀
日本日置的電池測(cè)試儀被全球電池制造商的客戶使用。
電芯生產(chǎn)過(guò)程中用于內(nèi)阻測(cè)量的主要機(jī)型如下
*1: 使用轉(zhuǎn)換插頭也可以通過(guò)4端子法進(jìn)行測(cè)量
*2: 可定制 3 Ω , 30 Ω量程
*3: 可定制 0.01 Hz ~ 10 kHz
*4: 電池測(cè)試儀可同時(shí)測(cè)量開(kāi)路電壓和電阻
