磷酸鐵鋰電池在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)的各種問(wèn)題，往往體現(xiàn)為內(nèi)阻的增大。內(nèi)阻的高低能夠表征電池劣化狀況，內(nèi)阻測(cè)試成為衡量電池狀態(tài)優(yōu)劣的最關(guān)鍵、最迅速、最有效的方法之一。
目前，對(duì)于鋰離子電池內(nèi)阻的研究存在如下問(wèn)題：
1、鋰離子電池的內(nèi)阻通常很小，一般是毫歐量級(jí)，同時(shí)又是有源元件，不同于一般的電阻元件，不能直接測(cè)量；
2、電池的內(nèi)阻易受測(cè)試時(shí)所處的狀態(tài)影響，例如不同環(huán)境溫度、不同荷電狀態(tài)下，電池的內(nèi)阻就有一定的差別。
一、內(nèi)阻測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)是鋰離子電池最主要的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)，制定的鋰離子電池的性能標(biāo)準(zhǔn)IEC 61960-3:2017<含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組 便攜式應(yīng)用的鋰蓄電池和蓄電池組第3部分:方形和圓柱形鋰蓄電池及其制成的蓄電池組>和IEC 62620:2014<蓄電池和含堿或其他非酸性電解質(zhì)電池組 工業(yè)應(yīng)用中使用的二次鋰電池和蓄電池組>中都有要求測(cè)試電池內(nèi)阻的測(cè)試項(xiàng)目。
日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查會(huì)(JISC)是負(fù)責(zé)日本全國(guó)性標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)構(gòu),發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)中涉及電池內(nèi)阻測(cè)試項(xiàng)目的有JISC 8715-1:2018<工業(yè)用二次鋰電池和蓄電池．第1部分 性能要求和試驗(yàn)>。
二、測(cè)試原理
IEC 61960-3:2017、IEC 62620:2014、JISC 8715-1:2018這3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)推薦的測(cè)試方法均包括交流測(cè)試法和直流測(cè)試法兩種。
交流測(cè)試法是在電池兩端加上幅值較小的交流信號(hào)作為激勵(lì)，通過(guò)測(cè)量其電壓響應(yīng)得出內(nèi)阻值。直流測(cè)試法是給電池強(qiáng)制施加短時(shí)恒定電流，此時(shí)電池的電壓隨時(shí)間而發(fā)生變化，假如電池瞬間通過(guò)的電流為I，在極短的時(shí)間內(nèi)測(cè)量出電池電壓的變化為ΔU，根據(jù)歐姆定律R＝ΔU/I就可以計(jì)算出電池的直流內(nèi)阻。
2.1 適用對(duì)象
IEC 61960-3:2017規(guī)定交流測(cè)試法和直流測(cè)試法僅適用于電池組；而IEC 62620:2014和JISC 8715-1:2018規(guī)定交流測(cè)試法僅適用于電芯，直流測(cè)試法適用于電芯和電池組。
2.2?試樣要求
IEC 62620:2014根據(jù)倍率放電能力的差異化將試樣分為四種類(lèi)型：超低倍率型(S)、低倍率型(E)、中倍率型(M)、高倍率型(H)，四種類(lèi)型樣品在25℃下的最大持續(xù)放電電流通常不低于以下值：0.125C、0.5C、3.5C、7.0C。
JISC 8715-1:2018將試樣分為四種類(lèi)型：超低倍率型(S)、低倍率型(E)、中倍率型(M)、高倍率型(H)，四種類(lèi)型樣品在２５ ℃下的最大持續(xù)放電電流分別不低于以下值：0.125C、0.5C、3.5C、＞3.5C。
IEC 61960-3:2017對(duì)試樣沒(méi)有明確規(guī)定。
三、測(cè)試程序
3.1 測(cè)試準(zhǔn)備
IEC 61960-3:2017標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定內(nèi)阻測(cè)試前將電池充滿(mǎn)電并靜置1~4h；IEC 62620:2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定內(nèi)阻測(cè)試前將電池充滿(mǎn)電，然后放出額定容量的50%±10%的電量后靜置1~4h；JISC 8715-1:2018要求與IECIEC?62620:2014相同。
3.2?測(cè)試溫度
IEC 61960-3:2017規(guī)定在20℃±5℃下進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)試；IEC 62620:2014和JISC 8715-1:2018規(guī)定在25℃±5℃下進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)試。
3.3?測(cè)試方法
IEC 61960-3:2017規(guī)定如果需要同時(shí)使用交流法和直流法測(cè)內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)先用交流法，再用直流法。不需要在交流法和直流法測(cè)試之間對(duì)電池進(jìn)行充放電。另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有規(guī)定交流法和直流法測(cè)試的順序。
3.3.1?交流內(nèi)阻測(cè)試
IEC 61960-3:2017、IEC 62620:2014和JISC 8715-1:2018規(guī)定的交流內(nèi)阻測(cè)試方法相同：在電池兩端施加1~5s頻率為1.0 kHz±0.1 kHz、有效值為Ia的交流電流信號(hào)，測(cè)量交流有效值電壓Ua，交流內(nèi)阻Rac的計(jì)算公式為：Rac＝Ua/Ia。
3.3.2?直流電阻測(cè)試
IEC 61960-3:2017規(guī)定電池組以I1＝0.2C(A)恒流放電10s±0.1s，然后瞬間提高放電電流至I2＝1.0C(A)并放電1s±0.1s；而IEC 62620:2014和JISC 8715-1:2018根據(jù)電池的類(lèi)型，規(guī)定不同的放電電流，具體電流值如表1所示。 
表1?IEC 62620:2014和JISC 8715-1:2018直流內(nèi)阻測(cè)試時(shí)的放電電流值
此外，IEC 62620:2014和JISC 8715-1:2018規(guī)定的兩次放電時(shí)間較IEC 61960-3:2017長(zhǎng)，分別為(30±0.1)s、(5±0.1)s。
審核編輯：劉清