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          鋰電池的生產和檢驗:內阻測量

          時間:2022-07-29 13:27:50 來源:日本日置 點擊:469次

          什么是鋰電池的內阻測量?

          雖然說理想情況下電池的內阻應該為零,但是現實中會有很多原因造成內阻的存在。隨著電池劣化,內阻會增加。在電芯生產線中,通過比較合格品和待檢測產品的內阻來檢出有缺陷的產品。

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          內阻測量

          何時進行檢查

          向電芯注入電解液,在封裝完成后的各工序(充放電試驗、老化試驗、出貨檢查等)中進行內阻檢查。

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          內阻的測量方法

          測量內阻有兩種方法:交流電法(AC-IR)和直流電法(DC-IR)。AC法適用于生產線的檢查。本文介紹“AC-IR”。使用交流法測量電芯的內阻時,請使用專門進行低電阻測量的交流電阻計電池測試儀)。交流電阻測試儀向被測物施加恒流的交流信號。檢測施加恒流時產生的微小電壓并計算電阻值。

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          電阻計有“交流電阻測試儀”和“直流電阻計”兩種。帶電動勢的電池不能用直流電阻測試儀測量。交流法(AC-IR)和直流法(DC-IR):測量方法因設備配置而異。交流電阻計和直流電阻計:測量方法因施加到被測物的測量信號是交流還是直流而異。

          【必看】交流電阻計(電池測試儀)的選型

          為了檢查電芯的內阻,關鍵是能夠準確地測量低電阻。(電芯越大,內阻越小。安裝在汽車上的電芯的內阻小于1mΩ。)

          選型要點如下:

          - 4 端子法

          - 測量量程和分辨率

          - 抗干擾性

          - 測試電流的頻率

          4 端子法

          測量 1Ω 以下的低電阻時,請使用 4 端子法測量內阻。有兩種測量電阻的方法:“4 端子法”和“2 端子法”。由于2端子法的測量值包括配線電阻和接觸電阻等“路徑電阻”,因此無法準確測量以 mΩ 為單位的低電阻。

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          檢測電壓=恒流×(電池內阻+接觸電阻+配線電阻)

          電阻值是根據檢測到的電壓計算得出的,包括額外的電阻分量。

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          檢測電壓=恒流×電池內阻

          電阻值由檢測電壓計算得出,不包含額外的電阻成分。

          測量范圍和分辨率

          測量 1Ω 以下的低電阻時,需要“以 mΩ 為單位的測量范圍”和“以 μΩ 為單位的分辨率”。如果量程和分辨率設置不正確,則無法準確測量以 mΩ 為單位的低電阻。

          抗干擾性

          即使規格表中的測量范圍、分辨率和測量精度良好,也可能出現無法準確測量電阻值的情況。這是因為干擾會導致測量值波動,從而出現無法準確顯示數值等問題。(有電源和生產設備等各種干擾源。)在設計產品時,對產品施加干擾以測試其是否正常運行。未經這種測試的產品可能無法滿足生產線上的測量要求。

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          自動放電功能

          自動放電功能是將電池中累積的電荷放電的功能。當施加測試電壓時,電荷會累積在電池的容性成分中。如果在下一個過程中連接到檢 查設備,而電池仍處于充電狀態,則可能會導致設備故障。絕緣電阻測試儀中安裝了兩種放電功能,是 “電阻法”和“恒流法”。對于電芯而言,“恒流法”可以更快地釋放電荷,從而縮短檢查時間。

          測試電流的頻率

          交流電阻測試儀(電池測試儀)向被測物施加恒流的交流信號。該交流信號通常是 1 kHz 的固定頻率。也有一些產品具有可變頻率。通過掃頻測到的阻抗制作奈奎斯特圖,可以通過將其劃分為“擴散電阻”、“反應電阻”和“電解質電阻”等因素來判斷電池的內阻情況。zui近,為了提高缺陷產品的鑒別水平,以多個頻率進行內阻檢查的情況越來越多。


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          HIOKI日置電池測試儀

          日本日置的電池測試儀被全球電池制造商的客戶使用。

          電芯生產過程中用于內阻測量的主要機型如下

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          *1: 使用轉換插頭也可以通過4端子法進行測量

          *2: 可定制 3 Ω , 30 Ω量程

          *3: 可定制 0.01 Hz ~ 10 kHz

          *4: 電池測試儀可同時測量開路電壓和電阻

          電池測試儀BT3561A、BT3562A

          電池阻抗測試儀BT4560


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