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走進電化學-如何精準測量電池直流內(nèi)阻

走進電化學-如何精準測量電池直流內(nèi)阻
元能科技  2025-09-05  |  閱讀:1173

什么是DCIR?

直流內(nèi)阻(DCIR,Direct Current Internal Resistance)是指對一個電池施加一個直流電流階躍信號,通過測量其電壓的變化,根據(jù)歐姆定律計算出來的電阻值。直流內(nèi)阻代表的是電池內(nèi)部的總阻抗,它包括:歐姆電阻和極化電阻。電池作為新能源汽車、儲能系統(tǒng)和消費電子的核心部件,其性能和安全性一直是行業(yè)關注的重點。DCIR是電池測試中最常用、也最直觀的性能參數(shù)之一。它不僅與電池的功率特性、能量效率密切相關,還對壽命預測和安全評估提供了重要參考。

在這篇文章中,我們將結合IEC61960國際標準,展示如何利用元能的高精度充放電設備來進行DCIR測試,并以軟件工步的形式帶大家走進實際測試過程。


為什么DCIR測試如此重要?

DCIR測試是評估電池性能、健康狀態(tài)和安全性的一項核心且至關重要的測試。它的重要性可以從以下幾個關鍵方面來理解:

1.直接反映電池的健康狀態(tài)(SOH)

2.評估功率性能的關鍵指標

3.保證安全性的重要防線

4.電池管理系統(tǒng)(BMS)算法的核心參數(shù)

5.生產(chǎn)效率和質量控制的標桿


DCIR測量的基本原理

直流內(nèi)阻測量通常采用電流脈沖法。其原理如下:

? 向電池施加一個恒定電流脈沖。

? 記錄電池電壓的瞬時變化。

? 通過公式計算內(nèi)阻:R=ΔV/ΔI

其中:ΔV:電流脈沖前后電壓差;ΔI:脈沖電流大小

關鍵點在于:必須依賴高精度、高速采樣系統(tǒng),才能捕捉毫秒級電壓躍變。元能高精度充放電設備在電壓與電流測試上可達萬分之一精度,并具備 100Hz 的高速采樣能力,不僅能夠實現(xiàn)對脈沖信號的精確控制,還能高效、可靠地采集關鍵數(shù)據(jù)。


測試工步設置

以下展示了元能高精度充放電設備在執(zhí)行IEC61960DCIR測試時的典型工步。

1.jpg

DCIR測試工步-元能ECT&ERT系列產(chǎn)品

1.靜置階段

目的:保證電池達到穩(wěn)定的開路電壓(OCV)狀態(tài)。

作用:消除前序操作帶來的電化學擾動。

2.恒流放電脈沖(0.2C,10s)

向電池施加一個恒流脈沖,持續(xù)10秒。

記錄電壓的瞬時下降與逐漸穩(wěn)定的變化過程。

這是計算DCIR的核心數(shù)據(jù)來源。

3.短脈沖驗證(0.2C,1s)

在更短的脈沖下再次測試電壓變化。

用于分析電池的動態(tài)響應與極化效應。

有助于獲得更精細的內(nèi)阻模型。

2.jpg

DCIR自動計算和導出-元能數(shù)據(jù)分析軟件(IEST Analyzer)


元能設備優(yōu)勢

1.高精度采樣

電壓精度可達微伏級,保證捕捉電壓瞬時變化。

電流控制穩(wěn)定,脈沖施加更加準確。

2.靈活工步設計

支持倍率模式(如0.2C、0.5C),方便不同容量電池的測試。

用戶可根據(jù)IEC標準或自定義需求快速配置工步,并保存工步模板做后續(xù)使用。

3.強大的數(shù)據(jù)處理能力

自動計算電池內(nèi)阻,減少人工分析誤差。

支持導出數(shù)據(jù),便于進一步建模和分析。

4.符合國際標準

完全兼容IEC61960等電池測試標準。

滿足科研、認證、質檢等多種應用場景。

5.安全保護機制

設備自帶過壓、過流、過溫保護。

測試過程中保證設備與電池的雙重安全。


應用場景

動力電池研發(fā):分析不同正負極材料體系對內(nèi)阻的影響。

生產(chǎn)質檢:快速篩選內(nèi)阻異常的電芯,提升一致性。

儲能系統(tǒng)驗證:監(jiān)測大規(guī)模儲能電池的內(nèi)阻變化,預防失效。

科研實驗:結合EIS、CV等方法,建立更全面的電化學模型。


總結

電池的研發(fā)、制造、使用到報廢回收的整個生命周期中,DCIR測試都是一個不可或缺的核心評價手段,如果您正在尋找高精度電池測試解決方案,歡迎聯(lián)系我們了解更多細節(jié)!


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