您可以通过直流电、交流电、电化学阻抗谱 (EIS) 或电池分析仪等方法测量锂电池的内阻。每种分析仪都具有独特的电池组诊断优势。准确的内阻读数可确保符合 UL 1642、SAE J2464 和 IEC 62660-2 标准，从而在严苛的应用中确保安全性和可靠性。
关键精华
测量内阻有助于监测锂电池的健康状况，确保安全性、性能和更长的使用寿命。
根据您的电池类型和应用使用正确的方法（DC、AC、EIS 或四线）以获得准确的结果。
在稳定的条件下使用适当的工具进行定期测试可以及早发现老化并防止意外的电池故障。
第一部分：内部阻力基础知识
1.1 什么是内部电阻？
讨论电池内阻时，指的是每个电池内部阻碍电流流动的微小但关键的阻力。当电池供电时，这种阻力会导致电压下降。下表以典型的NMC锂电池为例，展示了两者之间的关系：
参数
值/公式
说明
开路电压 (OCV)
3.7 V
50Ah NMC 电池 5% SOC 时的电压
内部电阻（Rint）
0.025Ω
典型直流内阻
电流消耗（I）
10A
示例负载
电压降（V_drop）
0.25 V
V_drop = I × Rint
负载电压（V_load）
3.45 V
V_load = OCV – V_drop
最大电流（I_max）
48A
I_max = (OCV – V_min) / Rint
电池容量
阿5
本例的标准
峰值放电率
~10 摄氏度
10 × 5 Ah = 50 A
您可以使用内阻测量来量化该值，通常以毫欧姆为单位。测量内阻有助于了解运行过程中有多少能量以热量的形式损失。
1.2 为什么它对锂电池组如此重要
您需要监测电池内阻，因为它直接影响锂电池组的性能、安全性和使用寿命。随着内阻的增加，功率输出会降低，发热量会增加，容量损失也会加快。经验研究表明，老化、大电流和深度放电循环都会增加内阻，导致性能下降甚至失效。电池管理系统依靠精确的内阻测量来评估电池的健康状况并防止不安全操作。在以下领域 医生, 机器人, 安全, 基础设施, 消费类电子产品和 产业 应用中，高内阻可能导致严重故障或停机。
提示： 定期测量锂电池组的内阻有助于您发现老化的早期迹象并避免意外故障。
1.3 影响测量的因素
选择电池内阻测量方法时必须考虑几个因素：
电池尺寸和化学成分（NMC、LiFePO4、LCO、LMO、LTO 等）
充电状态和温度
电池年龄和循环历史
校准精度和环境干扰
因素类别
具体因素和描述
结构设计
接片数量、尺寸、位置；焊接质量；压实密度
原材料性能
电极材料、导电添加剂、集流体涂层
制造工艺
板材周转时间、液体注入、渗透时间
工作环境
温度、SOC、存储、充电/放电循环、截止电压
您应该始终使用与您的应用和包装设计相匹配的测量方法。为了获得精确的结果，请尽量减少噪音，校准仪器，并在稳定的条件下进行测试。如果您需要 为您的锂电池组提供定制解决方案，考虑我们的 OEM/ODM 咨询服务。
第 2 部分：如何测量锂电池的内阻
精确的内阻测量对于确保锂电池组在严苛应用中的安全性、可靠性和性能至关重要。您可以从多种测量方法中进行选择，每种方法都有各自的优势和最佳使用场景。下文将提供最常用测量技术的分步指南和实用技巧。
2.1 直流法
直流放电内阻测量方法简单易行，广泛用于现场诊断和质量控制。只需向电池施加已知电流，即可测量施加负载前后的电压降。此方法尤其适用于医疗、机器人和工业应用中的NMC锂电池组。
分步指南：
准备电池：确保电池处于标准充电状态（通常为 50%）并处于室温。这可以减少结果的波动。
设置电路：将校准过的万用表连接到电池端子上。使用可靠的负载电阻或可编程电子负载。
记录开路电压 (OCV)：测量并记录无负载时的电压。
施加负载：打开负载以吸收恒定电流（例如，1C 或 0.5C，取决于电池的额定值）。
测量负载电压：几秒钟后，记录负载下的电压。
计算内部电阻：使用欧姆定律：R = (OCV - V_load) / I_load例如，如果 OCV = 3.7V、V_load = 3.45V 和 I_load = 10A，则R = (3.7 - 3.45) / 10 = 0.025 Ω
提示： 务必使用短而粗的导线，并尽量减少接触电阻，以提高精度。对于高精度需求，可考虑使用四线技术。
优点：
简单又划算
适用于快速诊断
限制：
对于低电阻电池来说，准确性较低
对温度和充电状态敏感
脉冲功率测试和脉冲多正弦波方法等高级协议可以通过模拟真实世界的电池使用情况并提供逐步验证来进一步提高直流方法的准确性。
2.2 AC方法
交流压降内阻测量法使用较小的交流信号（通常为 1 kHz）来测量电池的阻抗。这种方法快速且无损，非常适合生产线的质量筛选以及基础设施和安全系统中的大型电池组。
如何使用：
阻抗计或电池分析仪向电池施加小交流电流。
该设备测量由此产生的电压响应。
分析仪根据测试频率下的电压与电流的比值计算内阻。
比较表：直流方法与交流方法
方面
直流方法（脉冲/负载）
交流法（1 kHz）
速度
中
快速
准确性
适用于高电阻细胞
低电阻电池高
适应性
现场诊断、SOH检查
生产、质量筛选
典型值（NMC）
5–6 毫欧
~2.3±0.3毫欧
频率依赖性
没有
是（结果因频率而异）
电力流失
更高
最小
注： 与直流方法相比，交流方法可能会低估电阻，尤其是在预测功率或损耗时。请务必使用相同的测量方法比较结果，以确保一致性。
仿真研究和技术基准测试证实，交流方法可提供可靠的结果，与连续直流电路相比，偏差低至 1.6%。校准指南和制造商数据表进一步证明了该方法的可靠性。
2.3 EIS和四线技术
电化学阻抗谱 (EIS) 是研究和高端工业应用中内阻测量的黄金标准。EIS 扫描频率范围很广，可提供详细的奈奎斯特图，不仅能揭示电阻，还能揭示有关电化学反应、扩散和隔膜质量的信息。
EIS 程序：
将电池连接到具有 EIS 功能的分析仪。
扫描频率从毫赫兹到千赫兹。
分析得到的阻抗谱以提取内阻和其他参数。
四线技术：
使用单独的电线对来提供电流和测量电压。
这消除了引线和接触电阻造成的误差，这对于低电阻锂电池组至关重要。
提示： EIS 需要仔细校准和元数据管理，以确保可重复性和准确性。四线设置可以提高精度，但可能会增加成本和复杂性。
EIS 和四线技术对于电池研发、医疗和工业领域的质量保证以及 LiFePO4 和锂离子等新化学物质的基准测试特别有价值。
2.4 使用测试人员
现代电池分析仪和专用测试仪简化了内阻测量过程。这些设备通常结合了直流、交流和电化学阻抗谱 (EIS) 功能，提供自动化程序和数据记录功能。
需要寻找的主要特征：
高精度和可重复性
针对不同电池化学成分（NMC、LiFePO4、LCO、LMO、LTO）的综合数据库
用户友好的界面和软件兼容性
实时充电状态 (SOC) 和健康状态 (SOH) 分析
负载测试和阻抗测试模式
大喊： 使用电池分析仪进行电阻测试可以快速识别故障电池，支持安全系统和基础设施等关键应用中的预测性维护。
选择电池分析仪时，请考虑硬件耐用性、校准支持以及温度测量等辅助功能。对于定制解决方案， 探索我们的定制电池咨询服务.
2.5 解释结果
解读内阻测量结果对于电池健康评估和生命周期管理至关重要。新NMC锂电池的典型值范围为2至6 mΩ，具体取决于测量方法和电池设计。由于化学性质，LiFePO4锂电池的内阻值可能略高。
高内阻表明：
老化和容量衰减
运行过程中产生的热量增加
潜在的安全风险和性能下降
案例研究显示 随着电池组的老化，内阻会线性或超线性增加，这与容量损失和电压不一致相关。定期测量有助于您追踪这些趋势，并做出明智的维护或更换决策。
提示： 务必将测量结果与制造商规格以及您自家电池组的历史数据进行比较。使用受控温度环境可确保读数的一致性。
汇总表：测量方法和应用
测量方式
最适合
主要优势
限制
直流放电
现场诊断、SOH检查
简单、经济高效
对于低 R 值，准确度较低
交流压降 (1 kHz)
生产、质量筛选
快速、无损
频率相关
EIS
研发、先进诊断
详细的多参数
复杂、昂贵
四线
低电阻、高精度需求
消除引线电阻
更复杂的设置
电池分析仪/测试仪
日常维护、预测分析
自动化、用户友好
成本因功能而异
通过遵循这些最佳实践，您可以确保在医疗、机器人、安全、基础设施、消费电子和工业领域中锂电池组的内阻测量准确且运行可靠。
遵循内阻测量的最佳实践，可以确保锂电池组性能可靠。定期监测和精准解读至关重要。现场数据突显了SOC、温度和老化等因素如何影响内阻：
因素
主要发现
充电状态 (SOC)
电阻在空时达到峰值，在 80–90% SOC 时达到最低
温度
低温导致电阻显著增加
老化
随着充放电循环次数的增加，电阻也会增大
细胞差异
即使设计相同，细胞也能区分抗性
SOC估计
实时电阻使SOC准确率提高15%以上
测试期间控制压力以获得准确的结果。
使用多点校准和足够的样本量来提高可靠性。
为您的电池类型选择正确的夹具设计。
对于 定制锂电池解决方案， 咨询 Large Power.
常见问题
1. 应该多久测量一次锂电池组的内阻？
为了获得最佳效果，请每三到六个月检查一次内阻。此计划有助于您跟踪电池健康状况，并防止关键应用中出现意外故障。
2. 哪些因素会影响内阻测量的准确性？
温度变化
收费状况
引线电阻
校准错误
您应该始终在稳定、受控的条件下进行测试以获得可靠的结果。
3.在哪里可以获得锂电池组测试的定制解决方案？
您可以联系 Large Power HPMC胶囊 量身定制的电池咨询和先进的测试解决方案 专为您的特定行业需求而设计。