CN111999667B - 一种电池内阻的评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池内阻的评价方法。所述方法包括以下步骤：1)在设定的荷电状态下测试待测电池在至少2个温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc；2)根据内阻Rdc和欧姆内阻Rac计算极化内阻ΔR；3)根据欧姆内阻Rac数据和极化内阻ΔR，拟合以测试温度的倒数为横坐标，以欧姆内阻Rac的倒数为纵坐标的第一曲线；拟合以测试温度的倒数为横坐标，以极化内阻ΔR的倒数为纵坐标的第二曲线，根据所述第一曲线和所述第二曲线的交点，确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻ΔR改善电池内阻的温度范围。本发明提供的方法操作简单，测试准确度高，贴合实际应用场景。

Description

一种电池内阻的评价方法
技术领域
本发明属于电池技术领域，涉及一种电池内阻的评价方法。
背景技术
关于锂离子电池内阻的评价方法，国际标准和国内标准均有描述，有欧姆Rac和总内阻Rdc的测试。但是，在实际应用中，不仅关注电池的Rac(Rdc)数值及在寿命过程中的增长值，更关注的是，如果Rac或者是Rdc不满足要求，可以从哪个部分的内阻出发来改善电池的内阻。目前尚没有一种评价方法，能定性的指出在内阻的组成中，占主导地位的内阻是哪种，以便从占主导地位的内阻作为出发点来改善电池的内阻。
所以，开发一种简单又符合实际应用场景的内阻评价方法非常重要。
CN101334451A公开了一种数字式电池内阻测试方法，它包括放电电阻R及放电开关S0，它有三个可控模拟开关S1、S2、S3，三个电容C1、C2、C3，两路衰减网络R1、R2和R3、R4；一个方波振荡器OSC，一个反相器F，一个A/D转换器，一个显示器LCD。其具体方法为：有三个可控模拟开关S1、S2、S3，三个电容C1、C2、C3，两路衰减网络R1、R2和R3、R4；一个方波振荡器OSC，一个反相器F，一个A/D转换器，一个显示器LCD；放电电阻R的一端连接到被测电池的正极，另一端经放电开关S0接到电池的负极；衰减网络R1、R2串联相接，其中R1的一端与电池正极相连接，R1的另一端与R2的一端相连接，R2的另一端与电池的负极相连接，R1、R2串联的接点与模拟开关S1的一端相连接；模拟开关S1的另一端接到A/D转换器的Vr+和Vi端，并通过电容C1连接到电池的负极；模拟开关S2的一端连接到R1、R2串联的连接点；模拟开关S2的另一端接到A/D转换器的Vi+端，并通过电容C2连接到电池的负极；衰减网络R3、R4串联相接，其中R3的一端连接到放电电阻R与与放电开关S0的连接点，R3的另一端与R4的一端相连接，R4的另一端与电池的负极相连接；R3、R4串联的接点与模拟开关S3的一端相连接；模拟开关S3的另一端接到A/D转换器的Vr端，并通过电容C3连接到电池的负极。
CN105938161A公开了一种电池内阻的测试方法及***。该方法通过在不同倍率放电情况下，分别采集每一种倍率放电情况下电池的放电电流、第一温度和第二温度；所述第一温度为电池电量到达所述电池的总电量50％时刻的电池电芯头部温度，所述第二温度为电池电量到达所述电池的预置最低电量时刻的电池电芯头部温度；根据所述放电电流和所述第一温度得到交流内阻直线；根据所述放电电流和所述第二温度得到直流内阻直线；根据所述交流内阻直线计算所述电池的交流内阻；根据所述直流内阻直线计算所述电池的直流内阻。
但是，上述方法并不能很好地指导如何改善电池内阻，无法确认电池的内阻应该从极化内阻△R还是欧姆内阻Rac来进行改善，也不能确认电池内阻改善的可行性。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种电池内阻的评价方法。本发明提供的评价方法能够指出在内阻的组成中，占主导地位的内阻是哪种，以便从占主导地位的内阻作为出发点来改善电池的内阻。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种电池内阻的评价方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在设定的荷电状态下测试待测电池在至少2个温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc；
(2)根据步骤(1)所述内阻Rdc和所述欧姆内阻Rac计算极化内阻△R；
(3)根据步骤(1)测试的所述欧姆内阻Rac数据和步骤(2)计算得到的极化内阻△R，拟合以测试温度的倒数为横坐标，以欧姆内阻Rac的倒数为纵坐标的第一曲线；拟合以测试温度的倒数为横坐标，以极化内阻△R的倒数为纵坐标的第二曲线，根据所述第一曲线和所述第二曲线的交点，确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻△R改善电池内阻的温度范围。
本发明提供的电池内阻评价方法通过拟合出的第一曲线(1/Rac vs 1/T的曲线)和第二曲线(1/△R vs 1/T的曲线)的交点，可以确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻△R改善电池内阻的温度范围，该方法操作简单，测试准确度高，贴合实际应用场景，可以科学指导电池内阻的改进工作。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述荷电状态为0-100％，例如0％、1％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％等。本发明中，所述荷电状态是指SOC(State of charge)。
优选地，步骤(1)所述荷电状态为100％。
优选地，步骤(1)所述待测电池为锂离子电池。
本发明中，对于测试使用的锂离子电池的具体种类不做限定，例如可以为锰酸锂锂离子电池、钴酸锂锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、镍钴锰酸锂锂离子电池或镍钴铝酸锂锂离子电池等。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，测试4-10个温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc，例如4个温度、5个温度、6个温度、7个温度、8个温度、9个温度或10个温度。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述温度的范围为-40～80℃，例如-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃或80℃等。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述欧姆内阻Rac的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试。本发明中，测试欧姆内阻Rac可以按照IEC 61960-2011中7.7.2节记载的方法进行测试。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述内阻Rdc的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试或使用脉冲法进行测试。本发明中，测试内阻Rdc可以按照IEC61960-2011中7.7.3节记载的方法进行测试。此外，Rdc也可以根据客户要求来进行测试。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中，所述计算极化内阻△R的方法为按照公式△R＝Rdc-Rac进行计算。
电池在实际使用过程中，可以将内阻Rdc分为欧姆内阻Rac和极化内阻△R两大部分。
欧姆内阻Rac是指没有电流通过电池时，电池的本征内阻，也就是物理接触内阻(包含零部件本身的内阻及零部件间连接处的内阻)。
极化内阻△R是指当电流通过电池时，由于电化学极化和锂离子浓差极化等产生的内阻。极化内阻△R与测试方法及测试条件强相关。
优选地，步骤(3)中，所述拟合为指数拟合。内阻根据温度的变化基本符合阿伦尼乌斯方程，使用指数拟合更加符合实际情况。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)中，所述确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻△R改善电池内阻的温度范围的方法为：根据第一曲线和第二曲线的交点温度进行确定，温度大于所述交点温度，适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻；温度小于所述交点温度，适合极化内阻△R改善电池内阻。
本发明中，改善极化内阻△R可以通过但不限于电极配方优化，优化导电剂的种类，导电剂的含量，粘结剂的含量及改善电极材料与集流体之间的接触效果来改善。
本发明中，改善欧姆内阻Rac可以通过但不限于改善电池内部零部件之间的接触内阻，比如焊接中焊点尺寸等，也可以选用内阻更小的零部件，比如集流体及结构件等来改善。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)还包括：根据所述第一曲线和所述第二曲线的交点，确定通过欧姆内阻Rac改善电池内阻和通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性。
本发明中，所述可行性是指通过分析不同温度下，电池内阻中占比大的组成部分，是欧姆内阻Rac还是极化内阻△R。通过改善占比大的内阻来改善整体电池的内阻，可以更快的达到改善电池内阻的目的。本发明提供的技术方案，为电池内阻改善提供了方向，锁定主要影响因子。有效降低了试错带来的成本。
本发明提供的方案可确认不同温度下，影响电池内阻的主要因子。从而为电池内阻改善试验的设计方案提供思路。在实验设计和试验验证上，能大大的降低试错的成本。能降低材料成本及时间成本。
优选地，步骤(3)中，所述第一曲线和第二曲线的交点温度在所述根据所述第一曲线和所述第二曲线在选定温度下的纵坐标数值大小，确定所述选定温度下通过欧姆内阻Rac改善电池内阻和通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性的方法为：若在选定温度下，所述第一曲线的纵坐标数值小于第二曲线的纵坐标数值，则在所述选定温度下，通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的可行性高于通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性；若在选定温度下，所述第二曲线的纵坐标数值小于第一曲线的纵坐标数值，则在选定温度下，通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性高于通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的可行性。
本发明中，欧姆内阻Rac的倒数曲线(第一曲线)和极化内阻△R的倒数曲线(第二曲线)相比，哪条曲线在下面，对应内阻的倒数值越小，对应内阻值越大，在内阻中对应占比更大，优先改善此部分内阻能更快的达到改善电池内阻的目的，可行性更高。
作为本发明所述评价方法的进一步优选技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)在设定的荷电状态下测试待测电池在4-10个温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc；
所述荷电状态为0-100％；
所述温度的范围为-40～80℃；
所述欧姆内阻Rac的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试；
所述内阻Rdc的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试或使用脉冲法进行测试；
(2)根据内阻Rdc和欧姆内阻Rac计算极化内阻△R；
所述计算极化内阻△R的方法为按照公式△R＝Rdc-Rac进行计算；
(3)根据步骤(1)测试的所述欧姆内阻Rac数据和步骤(2)计算得到的极化内阻△R，用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以欧姆内阻Rac的倒数为纵坐标的第一曲线；用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以极化内阻△R的倒数为纵坐标的第二曲线，根据所述第一曲线和所述第二曲线的交点，确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻△R改善电池内阻的温度范围，并确定通过欧姆内阻Rac改善电池内阻和通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性；
所述确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻△R改善电池内阻的温度范围的方法为：根据第一曲线和第二曲线的交点温度进行确定，温度大于所述交点温度，适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻；温度小于所述交点温度，适合通过极化内阻△R改善电池内阻；
所述第一曲线和第二曲线的交点温度在所述根据所述第一曲线和所述第二曲线在选定温度下的纵坐标数值大小，确定所述选定温度下通过欧姆内阻Rac改善电池内阻和通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性的方法为：若在选定温度下，所述第一曲线的纵坐标数值小于第二曲线的纵坐标数值，则在所述选定温度下，通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的可行性高于通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性；若在选定温度下，所述第二曲线的纵坐标数值小于第一曲线的纵坐标数值，则在选定温度下，通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性高于通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的可行性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的电池内阻的评价方法通过欧姆内阻Rac和极化内阻△R在温度上的交点，确认电池的内阻应该从极化内阻△R还是欧姆内阻Rac来进行改善，确认电池内阻中欧姆内阻Rac和极化内阻△R随温度的变化趋势。本发明提供的方法操作简单，测试准确度高，贴合实际应用场景。
附图说明
图1为实施例1提供的电池内阻的评价方法中，拟合得到的第一曲线(图中标记1/Rac)和第二曲线(图中标记1/△R)。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1
本实施例按照如下方法进行电池内阻的评价：
(1)在100％荷电状态下测试待测锂离子电池在-20℃、0℃、25℃、45℃、60℃温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc；
所述欧姆内阻Rac的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试；
所述内阻Rdc的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试；
(2)根据内阻Rdc和欧姆内阻Rac计算极化内阻△R；
所述计算极化内阻△R的方法为按照公式△R＝Rdc-Rac进行计算；
(3)根据步骤(1)测试的所述欧姆内阻Rac数据和步骤(2)计算得到的极化内阻△R，用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以欧姆内阻Rac的倒数为纵坐标的第一曲线；用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以极化内阻△R的倒数为纵坐标的第二曲线。
步骤(1)的Rac和步骤(2)的△R列于表1中，第一曲线和第二曲线的交点温度为22.9℃。
图1为本实施例提供的电池内阻的评价方法中，拟合得到的第一曲线(图中标记1/Rac)和第二曲线(图中标记1/△R)。
本实施例中，第一曲线的拟合解析式为y＝0.3081e-419.2x
第二曲线的拟合解析式为y＝1090.1e-2838x
根据第一曲线和第二曲线的交点温度进行确定，当温度大于所述交点温度时，适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻，当温度小于所述交点温度时，适合通过极化内阻△R改善电池内阻；本实施例提供的测试电池要改善电池在100％SOC下的内阻。在交点温度22.9℃以上，通过改善欧姆内阻Rac来改善电池内阻的可行性相比用改善极化内阻△R来改善电池内阻的可行性更高。因为温度大于22.9℃，即温度在22.9℃以上时，欧姆内阻Rac的倒数曲线在下方，欧姆内阻Rac在电池内阻中的占比更大。相对应地，在交点温度22.9℃以下，通过改善极化内阻△R来改善电池内阻的可行性相比用改善欧姆内阻Rac来改善电池内阻的可行性更高。因为温度小于22.9℃，即温度在22.9℃以下时，极化内阻△R的倒数曲线在下方，极化内阻△R在电池内阻中的占比更大。
表1
T(℃) -20 0 25 45 60
Rdc(mΩ) 81.1 48.7 25.1 18.1 16.8
Rac(mΩ) 17.6 14.6 12.8 12.1 11.8
△R(mΩ) 63.5 34.1 12.3 6.0 5.0
实施例2
本实施例按照如下方法进行电池内阻的评价：
(1)在50％荷电状态下测试待测锂离子电池在-40℃、-30℃、-20℃、0℃、25℃、45℃、60℃温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc；
所述欧姆内阻Rac的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试；
所述内阻Rdc的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试；
(2)根据内阻Rdc和欧姆内阻Rac计算极化内阻△R；
所述计算极化内阻△R的方法为按照公式△R＝Rdc-Rac进行计算；
(3)根据步骤(1)测试的所述欧姆内阻Rac数据和步骤(2)计算得到的极化内阻△R，用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以欧姆内阻Rac的倒数为纵坐标的第一曲线；用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以极化内阻△R的倒数为纵坐标的第二曲线。
步骤(1)的Rac和步骤(2)的△R列于表2中，第一曲线和第二曲线的交点温度为4.8℃。
本实施例中，第一曲线的拟合解析式为y＝0.4356e-522.1x
第二曲线的拟合解析式为y＝1580.7e-2800x
根据第一曲线和第二曲线的交点温度进行确定，当温度温度大于所述交点温度时，适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻，当温度温度小于所述交点温度时，适合通过极化内阻△R改善电池内阻；本实施例提供的测试电池要改善电池在50％SOC下的内阻。在交点温度4.8℃以上，通过改善欧姆内阻Rac来改善电池内阻的可行性相比用改善极化内阻△R来改善电池内阻的可行性更高。因为温度大于4.8℃，即温度在4.8℃以上时，欧姆内阻Rac的倒数曲线在下方，欧姆内阻Rac在电池内阻中的占比更大。相对应地，在交点温度4.8℃以下，通过改善极化内阻△R来改善电池内阻的可行性相比用改善欧姆内阻Rac来改善电池内阻的可行性更高。因为温度小于4.8℃，即温度在4.8℃以下时，极化内阻△R的倒数曲线在下方，极化内阻△R在电池内阻中的占比更大。
表2
T(℃) Rdc(mΩ) Rac(mΩ) △R(mΩ)
-40 101.2 22.4 78.8
-30 84.3 20.4 63.9
-20 64.9 17.4 47.5
0 38.0 14.5 23.5
25 21.3 12.7 8.7
45 15.4 12.0 3.4
60 14.3 11.7 2.6
实施例3
本实施例按照如下方法进行电池内阻的评价：
(1)在0％荷电状态下测试待测锂离子电池在-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc；
所述欧姆内阻Rac的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试；
所述内阻Rdc的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试；
(2)根据内阻Rdc和欧姆内阻Rac计算极化内阻△R；
所述计算极化内阻△R的方法为按照公式△R＝Rdc-Rac进行计算；
(3)根据步骤(1)测试的所述欧姆内阻Rac数据和步骤(2)计算得到的极化内阻△R，用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以欧姆内阻Rac的倒数为纵坐标的第一曲线；用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以极化内阻△R的倒数为纵坐标的第二曲线。
步骤(1)的Rac和步骤(2)的△R列于表3中，第一曲线和第二曲线的交点温度为30.4℃。
本实施例中，第一曲线的拟合解析式为y＝0.3796e-481.5x第二曲线的拟合解析式为y＝817e-2811x
根据第一曲线和第二曲线的交点温度进行确定，当温度温度大于所述交点温度时，适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻，当温度小于所述交点温度时，适合通过极化内阻△R改善电池内阻；本实施例提供的测试电池要改善电池在0％SOC下的内阻。在交点温度30.4℃以上，通过改善欧姆内阻Rac来改善电池内阻的可行性相比用改善极化内阻△R来改善电池内阻的可行性更高。因为温度大于30.4℃，即温度在30.4℃以上时，欧姆内阻Rac的倒数曲线在下方，欧姆内阻Rac在电池内阻中的占比更大。相对应地，在交点温度30.4℃以下，通过改善极化内阻△R来改善电池内阻的可行性相比用改善欧姆内阻Rac来改善电池内阻的可行性更高。因为温度小于30.4℃，即温度在30.4℃以下时，极化内阻△R的倒数曲线在下方，极化内阻△R在电池内阻中的占比更大。
表3
Figure GDA0004176069460000121
Figure GDA0004176069460000131
综合上述实施例可知，本发明提供的电池内阻的评价方法通过欧姆内阻Rac和极化内阻△R在温度上的交点，确认电池的内阻应该从极化内阻△R还是欧姆内阻Rac来进行改善，确认电池内阻中欧姆内阻Rac和极化内阻△R随温度的变化趋势。本发明提供的方法操作简单，测试准确度高，贴合实际应用场景。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (14)

1.一种电池内阻的评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在设定的荷电状态下测试待测电池在至少2个温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc；
(2)根据步骤(1)所述内阻Rdc和所述欧姆内阻Rac计算极化内阻△R；
(3)根据步骤(1)测试的所述欧姆内阻Rac数据和步骤(2)计算得到的极化内阻△R，拟合以测试温度的倒数为横坐标，以欧姆内阻Rac的倒数为纵坐标的第一曲线；拟合以测试温度的倒数为横坐标，以极化内阻△R的倒数为纵坐标的第二曲线，根据所述第一曲线和所述第二曲线的交点，确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻△R改善电池内阻的温度范围。
2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(1)所述荷电状态为0-100％。
3.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，步骤(1)所述荷电状态为100％。
4.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(1)所述待测电池为锂离子电池。
5.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(1)中，测试4-10个温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc。
6.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(1)中，所述温度的范围为-40～80℃。
7.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(1)中，所述欧姆内阻Rac的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试。
8.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(1)中，所述内阻Rdc的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试或使用脉冲法进行测试。
9.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(2)中，所述计算极化内阻△R的方法为按照公式△R＝Rdc-Rac进行计算。
10.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(3)中，所述拟合为指数拟合。
11.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(3)中，所述确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻△R改善电池内阻的温度范围的方法为：根据第一曲线和第二曲线的交点温度进行确定，温度大于所述交点温度，适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻；温度小于所述交点温度，适合通过极化内阻△R改善电池内阻。
12.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤(3)还包括：根据所述第一曲线和所述第二曲线在选定温度下的纵坐标数值大小，确定所述选定温度下通过欧姆内阻Rac改善电池内阻和通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性。
13.根据权利要求12所述的评价方法，其特征在于，所述根据所述第一曲线和所述第二曲线在选定温度下的纵坐标数值大小，确定所述选定温度下通过欧姆内阻Rac改善电池内阻和通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性的方法为：若在选定温度下，所述第一曲线的纵坐标数值小于第二曲线的纵坐标数值，则在所述选定温度下，通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的可行性高于通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性；若在选定温度下，所述第二曲线的纵坐标数值小于第一曲线的纵坐标数值，则在选定温度下，通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性高于通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的可行性。
14.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在设定的荷电状态下测试待测电池在4-10个温度下的欧姆内阻Rac和内阻Rdc；
所述荷电状态为0-100％；
所述温度的范围为-40～80℃；
所述欧姆内阻Rac的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试；
所述内阻Rdc的测试方法为按照IEC61960标准记载的方法进行测试或使用脉冲法进行测试；
(2)根据内阻Rdc和欧姆内阻Rac计算极化内阻△R；
所述计算极化内阻△R的方法为按照公式△R＝Rdc-Rac进行计算；
(3)根据步骤(1)测试的所述欧姆内阻Rac数据和步骤(2)计算得到的极化内阻△R，用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以欧姆内阻Rac的倒数为纵坐标的第一曲线；用指数拟合方法拟合以测试温度的倒数为横坐标，以极化内阻△R的倒数为纵坐标的第二曲线，根据所述第一曲线和所述第二曲线的交点，确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻△R改善电池内阻的温度范围，并确定通过欧姆内阻Rac改善电池内阻和通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性；
所述确定适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的温度范围和适合通过极化内阻△R改善电池内阻的温度范围的方法为：根据第一曲线和第二曲线的交点温度进行确定，温度大于所述交点温度，适合通过欧姆内阻Rac改善电池内阻；温度小于所述交点温度，适合通过极化内阻△R改善电池内阻；
所述根据所述第一曲线和所述第二曲线在选定温度下的纵坐标数值大小，确定所述选定温度下通过欧姆内阻Rac改善电池内阻和通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性的方法为：若在选定温度下，所述第一曲线的纵坐标数值小于第二曲线的纵坐标数值，则在所述选定温度下，通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的可行性高于通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性；若在选定温度下，所述第二曲线的纵坐标数值小于第一曲线的纵坐标数值，则在选定温度下，通过极化内阻△R改善电池内阻的可行性高于通过欧姆内阻Rac改善电池内阻的可行性。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1061289A (zh) * 1990-11-03 1992-05-20 上海新宇电源厂 电池内阻单脉冲测定法
CN203149036U (zh) * 2012-06-27 2013-08-21 上海大乘电气科技有限公司 一种电池内阻的测量装置
JP2013246088A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Toyota Industries Corp 電池の内部抵抗推定方法及びその装置
CN105938161A (zh) * 2016-07-06 2016-09-14 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种电池内阻的测试方法及***
CN106125000A (zh) * 2016-08-18 2016-11-16 中国电力科学研究院 一种基于双脉冲电流的锂电池欧姆内阻的测试方法
CN109143106A (zh) * 2018-08-09 2019-01-04 南京卡耐新能源技术发展有限公司 一种通过交流阻抗测试快速检测电池一致性的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3908913B2 (ja) * 2001-02-23 2007-04-25 矢崎総業株式会社 車両用バッテリ純抵抗測定方法及び装置
JP4215171B2 (ja) * 2001-08-13 2009-01-28 日立マクセル株式会社 電池容量検出方法
CN105866551B (zh) * 2016-06-27 2018-11-27 上海电气钠硫储能技术有限公司 一种钠硫电池内阻检测方法
CN108226803B (zh) * 2018-01-15 2020-02-14 山东鼎瑞新能源科技有限公司 一种变挤压力的电池测试方法及***
CN108052777B (zh) * 2018-01-15 2024-02-02 中国计量大学 一种基于模型求解的燃料电池极化内阻分离方法
CN111413618A (zh) * 2020-03-27 2020-07-14 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种锂离子电池的等效电路模型参数关系计算方法及***
CN111426971A (zh) * 2020-04-14 2020-07-17 浙江华云信息科技有限公司 电池内阻分量测量方法及装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1061289A (zh) * 1990-11-03 1992-05-20 上海新宇电源厂 电池内阻单脉冲测定法
JP2013246088A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Toyota Industries Corp 電池の内部抵抗推定方法及びその装置
CN203149036U (zh) * 2012-06-27 2013-08-21 上海大乘电气科技有限公司 一种电池内阻的测量装置
CN105938161A (zh) * 2016-07-06 2016-09-14 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种电池内阻的测试方法及***
CN106125000A (zh) * 2016-08-18 2016-11-16 中国电力科学研究院 一种基于双脉冲电流的锂电池欧姆内阻的测试方法
CN109143106A (zh) * 2018-08-09 2019-01-04 南京卡耐新能源技术发展有限公司 一种通过交流阻抗测试快速检测电池一致性的方法

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