鋰電池內(nèi)阻、容量和功率三大參數(shù)介紹

來源：存能電氣  日期：2019-08-14 09:41  瀏覽量：次

　　鋰電池內(nèi)阻、容量和功率三大參數(shù)介紹。相同材料的鋰電池容量越大內(nèi)阻越小，添加不同材料相同的容量內(nèi)阻也有不一樣的。電池容量的高低是決定鋰電池質(zhì)量的主要內(nèi)容。鋰電池內(nèi)阻主要包括兩個(gè)部分，歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。鋰電池容量就是指它的容納的電量，單位通常是“安時(shí)”、”毫安時(shí)“。

　　鋰電池內(nèi)阻、容量和功率三大參數(shù)介紹

　　1.鋰電池內(nèi)阻

　　鋰電池內(nèi)部，鋰離子從一極運(yùn)動(dòng)到另一極，過程中阻礙離子運(yùn)動(dòng)的因素共同的組成了鋰電池的內(nèi)阻。其主要的部分包括導(dǎo)電件的物理內(nèi)阻；電機(jī)材料、隔膜和電解質(zhì)等電化學(xué)物質(zhì)固有的阻抗；電池內(nèi)部通過存在電流時(shí)臨時(shí)增加的對鋰離子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的阻礙；這三部分共同構(gòu)成了內(nèi)阻的主體。

　　內(nèi)阻對溫度最為敏感，不同溫度下，內(nèi)阻值可以發(fā)生很大變化。低溫下電池性能下降，其重要的原因之一就是低溫下電池內(nèi)阻過大造成的。鋰電池作為一個(gè)電源，從外部看，內(nèi)阻肯定是越小越好。尤其在功率應(yīng)用情形下，小內(nèi)阻是必要的條件。

　　歐姆內(nèi)阻

　　歐姆內(nèi)阻主要分為三個(gè)部分，一是離子阻抗，二是電子阻抗，三是接觸阻抗。我們希望鋰電池的內(nèi)阻越小越小，那么就需要針對此三項(xiàng)內(nèi)容采取具體措施來降低歐姆內(nèi)阻。

　　離子阻抗

　　鋰電池離子阻抗是指鋰離子在電池內(nèi)部傳遞所受到的阻力。在鋰電池中鋰離子遷移速度和電子傳導(dǎo)速度起著同樣重要的作用，離子阻抗主要受正負(fù)極材料、隔膜以及電解液的影響。

　　2.容量

　　鋰電池容量，可度量的容量，是在電池合理的最高最低電壓范圍內(nèi)，可以充入和放出的最大電量。在搭載到車輛上之前，單體的容量可以用充放電的方式去測量。一旦上車以后，電池容量只能依靠算法估計(jì)。在電池管理系統(tǒng)BMS中，準(zhǔn)確估計(jì)電池荷電狀態(tài)SOC是其設(shè)計(jì)水平的重要指征。

　　單體的容量明顯的受到老化程度的影響，大家都知道，容量衰減到一個(gè)極限值就是電池淘汰的時(shí)候，可見二者具有絕對的相關(guān)性。其次，容量還收到溫度的影響，低溫下，活性物質(zhì)活性下降，能夠提供的離子變少，容量必然跟著下降。

　　鋰電池容量測試方法

　　鋰電池容量測試是以滿電電壓和設(shè)定的終止電壓為參數(shù)的，因?yàn)殇囯姵氐淖畹头烹婋妷菏?.75V，所以，小于3V的電壓已經(jīng)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(jìn)行測試。

　　●把電池充滿電，單只鋰電池充充滿電后的電壓是4.2V；

　　●用萬用表使鋰電池恒流0.5C，相對于電池容量而言放電，終止電壓設(shè)定為3v；

　　●用恒流放電的時(shí)間乘以放電電流就是電池容量了；檢驗(yàn)：如果恒流放電不能達(dá)到兩個(gè)小時(shí)，那么標(biāo)稱電壓就是不夠的，鋰電池就有假冒偽劣的可能性。

　　3.功率

　　這里的功率，準(zhǔn)確的說應(yīng)該是比功率，是一只單體的充放電功率能力或者說單位質(zhì)量或者單位體積電芯的充放電功率能力。功率型鋰電池即動(dòng)力鋰電池，主要特性是支持大倍率的充放電，會(huì)高達(dá)10C以上，主要考量的參數(shù)是比功能（W/kg）。

　　鋰電池是否能進(jìn)行大功率充放電，這在它被設(shè)計(jì)完成的時(shí)候就已經(jīng)決定了。同樣是磷酸鐵鋰材質(zhì)或者三元材質(zhì)，采用工藝手段、改變電極厚度或者加入添加劑、調(diào)整活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)，電解質(zhì)性質(zhì)，電極SEI膜性質(zhì)，都可以起到調(diào)整電池功率性能的目的。一般的，功率性能與能量密度往往無法共存，同一種材料，追求高功率，則會(huì)部分的犧牲掉能量密度。

　　總結(jié)：隨著鋰電池的使用，電池性能不斷衰減，主要表現(xiàn)為容量衰減、內(nèi)阻增加、功率下降等，電池內(nèi)阻的變化受溫度、放電深度等多種使用條件的影響。