检测电池直流内阻的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明设及一种检测电池直流内阻的方法。
【背景技术】
[0002] 在裡离子电池的各项性能中，内阻是评价电池性能的重要指标之一。裡电池的内 阻测试包括交流内阻与直流内阻。
[0003] 交流内阻是用化化的正弦交流信号加载到电池上，通过测量其交流压降而获得其 内阻。其测试方法简单，用时短，用内阻测试仪即可完成，所W-般用交流内阻来评价电池 的性能。但是交流内阻并不能准确反应电池阻抗的情况，电池中除了正负极材料、电解液、 隔膜、电池壳体等材料的接触电阻外，还包括正负极材料反应、裡离子穿过电解液而产生的 电化学极化内阻与浓差极化内阻，运些在直流放电过程中总的阻抗，称为直流内阻。直流内 阻才能够反应出电池内阻抗的真实情况。
[0004] 直流内阻的测试具有非常重要的意义:直流内阻的大小与电池的倍率充放电性能 息息相关，直接影响到倍率充放电时平台的高低;直流内阻的大小决定电池低溫放电时放 电平台的高低；另外，电池注液量不足，极耳断带，极耳与导带虚焊，导带与极柱虚焊等，都 可W通过直流内阻值反应出来。
【发明内容】
[0005]本发明针对直流内阻值的测试在电池性能评价中的重要地位，公开了一种检测电 池直流内阻的方法。
[0006]本发明的技术方案为：
[0007] -种检测电池直流内阻的方法，其特征在于，包括W下步骤：
[0008] (1)将电池W1 /3C恒流恒压充满电，恒压充电的截止电流为初始充电电流的10 %， 搁置30min，W1/3C放电1.化，搁置30min;
[0009] (2)电池W0.5C恒流充电一定时间T;
[0010] (3)搁置 10s;
[0011] (4)W0.5C恒流放电一定时间T，并记录放电电流11，放电结束时电池电压化；
[001^ (5)搁置 10s;
[0013] (6)电池分别W1C/1.5C/2C/2.5C/3C/3.5C/4C充放电电流执行上述步骤（2)~ (5)，并分别记录下放电电流12~12,放电结束时电池电压化~化；
[0014] (7)搁置Imin;
[0015] (8)按上述步骤(2)~(6)再测试一遍。
[0016] 所述直流内阻的计算方法为：
[0017 ]W电流值11~12为横坐标，相应的电压值Ui~U2为纵坐标，画出8个点的散点曲线 图，拟合为一条直线，可W得到该直线的斜率，两次测试的斜率的平均值即为该裡电池的直 流内阻值。
[001引所述充放电一定时间Τ在同一次检测中必须相同，Τ的取值范围为5s~10s。
[0019]所述散点曲线拟合为直线的方法为最小二乘法。
[0020] 本发明具有W下有益效果：
[0021] (1)裡电池的直流内阻值不是一个定值，它随着电池电量S0C的变化而变化，我们 通过试验得出结论：当裡电池S0C在30%~80 %之间时，其直流内阻值变化比较平稳。所W， 本发明选择测试裡电池S0C为50 %时的直流内阻值，该值对裡电池的直流内阻性能有很大 的代表性；
[0022] (2)传统的直流内阻测试方法只是取2个不同的电流值对裡电池进行恒流放电，然 后根据压差与电流差计算出该电池内阻值，该方法存在一定偶然性，得出的内阻值并不一 定很准确。本发明对裡电池进行8个不同倍率的充放电，充放电电流值与充放电时间都通过 试验选择出最佳，然后利用运16个点画出散点曲线图，拟合为直线，取直线的斜率，该方法 得到的值可W排除某些由于偶然因素测得的高值或者低值，更能够准确反应出裡电池的真 实内阻值；
[0023] (3)本发明方法简单，用时短，且适用于各种类型不同容量的裡电池，适用范围广。
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例1第1次测试的电流与电压关系曲线图；
[0025]图2为本发明实施例1第2次测试的电流与电压关系曲线图；
[0026]图3为本发明实施例2第1次测试的电流与电压关系曲线图；
[0027]图4为本发明实施例2第2次测试的电流与电压关系曲线图。
【具体实施方式】
[0028]下面通过【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[00巧]实施例1
[0030] 本实施例选择40Ah方形侣壳憐酸铁裡叠片电池，测试步骤如下：
[0031] (1)将电池W13.3A恒流充电至3.6V，再3.6V恒压充电至电流降至1.3A，搁置 30min，W13.3A放电 1.化，搁置30min;
[0032] (2)电池W20A恒流充电10s;
[0033] (3)搁置 10s;
[0034] (4)W20A恒流放电1Os，并记录放电电流11，放电结束时电池电压化；
[0035] (5)搁置 10s;
[0036] (6)电池分别W40A/60A/80A/100A/120A/140A/160A充放电电流执行上述步骤(2) ~(5)，并分别记录下放电电流12~12,放电结束时电池电压化~化；
[0037] (7)搁置Imin;
[0038] (8)按上述步骤(2)~(6)再测试一遍。
[0039]测试完成后，2次测试的电流及放电结束时电压值如下表1所示：
[0040]表1实施例1电流及电压值
[0041]
[0042] 将2组数据分别画成散点图，如图1和图2所示，用最小二乘法拟合为两条直线，两 条直线的斜率分别为0.000893和0.000899，所W2次直流内阻的测试值分别为0.89mΩ和 0.90ηιΩ。
[0043] 实施例2
[0044] 本实施例选择lOAh方形侣壳Ξ元材料卷绕电池，测试步骤如下：
[0045] (1)将电池^3.34恒流充电至4.2￥，再4.2￥恒压充电至电流降至0.334，搁置 30min，W3.3A放电 1.化，搁置30min;
[0046] (2)电池W5A恒流充电5s;
[0047] (3)搁置 10s;
[004引（4似5A放电5s，并记录放电电流Ii，放电结束时电池电压化；
[0049] (5)搁置 10s;
[0050] (6)电池分别W10A/15A/20A/25A/30A/35A/40A充放电电流执行上述步骤(2)~ (5)，并分别记录下放电电流12~12,放电结束时电池电压化~化；
[005。 （7)搁置Imin;
[0052] (8)按上述步骤(2)~(6)再测试一遍。
[0053] 测试完成后，2次测试的电流及放电结束时电压值如下表2所示：
[0054] 表2实施例2电流及电压值
[0化5]
[0056]将2组数据分别画成散点图，如图3和图4所示，用最小二乘法拟合为两条直线，两 条直线的斜率分别为0.00530和0.00524,所W2次直流内阻的测试值分别为5.30mΩ和 5.24mΩ。
[0057]综上所述，本发明直流内阻检测方法用时短，检测数值准确，可排除因偶然因素导 致的偏高或偏低的不正常值，检测出的直流内阻值可W准确反应出电池的阻抗情况。
[005引尽管发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运 用，它完全可W被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实 现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于 特定的细节和运里示出与描述的配比示例。
【主权项】
1. 一种检测电池直流内阻的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将电池以1 /3C恒流恒压充满电，恒压充电的截止电流为初始充电电流的10 %，搁置 30min，以 1/3C放电 1.5h，搁置30min; (2) 电池以0.5C恒流充电一定时间T; (3) 搁置 10s; (4) 以0.5C恒流放电一定时间T，并记录放电电流11，放电结束时电池电压Ui; (5) 搁置 10s; (6) 电池分别以1C/l. 5C/2C/2.5C/3C/3.5C/4C充放电电流执行上述步骤(2)~（5)，并 分别记录下放电电流12~18,放电结束时电池电压U2~U8; (7) 搁置lmin; (8) 按上述步骤(2)~(6)再测试一遍。2. 如权利要求1所述检测电池直流内阻的方法，其特征在于，所述直流内阻的计算方法 为： 以电流值11~18为横坐标，相应的电压值山~U8为纵坐标，画出8个点的散点曲线图，拟 合为一条直线，可以得到该直线的斜率，两次测试的斜率的平均值即为该锂电池的直流内 阻值。3. 如权利要求1所述检测电池直流内阻的方法，其特征在于，所述充放电一定时间T在 同一次检测中必须相同，T的取值范围为5s~10s。4. 如权利要求2所述检测电池直流内阻的方法，其特征在于，所述散点曲线拟合为直线 的方法为最小二乘法。
【专利摘要】本发明公开了一种检测电池直流内阻的方法，该方法首先使锂电池的SOC处于50％的状态，再分别以0.5C/1C/1.5C/2C/2.5C/3C/3.5C/4C对锂电池进行短时充放电，然后选取不同倍率时的放电数据，以放电电流为横坐标，不同电流放电结束时的电压为纵坐标，画出散点图，用最小二乘法拟合为一条直线，该直线的斜率即为锂电池的直流内阻值。本发明测试方法简单，用时短，结合8个不同倍率的放电数据，检测出的数值准确，可排除因偶然因素导致的异常高值或低值，能够准确反应出锂电池内部的阻抗情况。
【IPC分类】G01R31/36, G01R27/14
【公开号】CN105445558
【申请号】CN201510900279
【发明人】蔡卓丽
【申请人】蔡卓丽
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月8日