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前 言

隨著鋰離子電池在電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，電池組內(nèi)單體電芯的一致性成為影響整體性能與壽命的核心因素。直流內(nèi)阻（DCIR）作為衡量電池健康狀態(tài)和功率特性的關(guān)鍵參數(shù)，其測(cè)試方法的精度與效率直接決定了電池分選和成組優(yōu)化的效果。DCIR反映了鋰離子電池內(nèi)部離子遷移和電子傳導(dǎo)的綜合阻力，其數(shù)值與電池的極化特性、老化程度密切相關(guān)。在動(dòng)力電池模組中，若單體電芯DCIR差異超過(guò)5%，可能導(dǎo)致充放電過(guò)程中電芯間電流分布不均，加速局部老化甚至引發(fā)熱失控。傳統(tǒng)DCIR測(cè)試易受環(huán)境溫度、測(cè)試條件波動(dòng)等因素干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)離散性大。本文將介紹一種高一致性DCIR測(cè)試方法，結(jié)合先進(jìn)設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)化流程，為電池研發(fā)與生產(chǎn)提供可靠支持。

1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

采用元能科技ERT高精度電池測(cè)試系統(tǒng)（圖1），支持多電芯同步測(cè)試，高精度電流電壓模塊，可消除電流電壓波動(dòng)對(duì)DCIR的影響。

圖1. 元能科技電化學(xué)性能分析儀ERT系列

2. DCR測(cè)試流程

扣電信息：15個(gè)平行樣NCM/Li半電池，以0.1C恒流充至50%SOC，靜置2小時(shí)（25℃恒溫）；

設(shè)備信息：三類精度的充放電設(shè)備：0.01%FS，0.02%FS，0.05%FS；

測(cè)試步驟：按照下圖所示計(jì)算10sDCIR，并計(jì)算平行樣的變異系數(shù)COV。

圖2. DCIR測(cè)試電流電壓變化曲線

3. 數(shù)據(jù)分析與一致性驗(yàn)證

對(duì)15個(gè)平行樣扣電（容量12mAh）在三種電流電壓精度的設(shè)備上進(jìn)行相同的DCIR測(cè)試，結(jié)果如圖3所示，當(dāng)測(cè)試設(shè)備的電壓精度更高時(shí)，結(jié)合DCIR的計(jì)算公式，電壓變化量的測(cè)試準(zhǔn)確性和一致性更好，平行樣的DCIR的變異系數(shù)也更小。

圖3. DCIR數(shù)據(jù)對(duì)比

4. 應(yīng)用場(chǎng)景與價(jià)值

電芯分選：通過(guò)高精度DCIR數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化分容，降低模組內(nèi)電芯性能差異；

工藝優(yōu)化：識(shí)別極片壓實(shí)密度、電解液浸潤(rùn)度等工藝波動(dòng)對(duì)DCIR的影響；

老化監(jiān)測(cè)：長(zhǎng)期追蹤電池組DCIR變化趨勢(shì)，預(yù)警一致性劣化風(fēng)險(xiǎn)。

5. 總結(jié)

本文基于元能科技電化學(xué)性能分析儀ERT系列測(cè)試設(shè)備，建立了鋰離子電池高一致性DCIR測(cè)試方法，通過(guò)采用更高精度的DCIR測(cè)試設(shè)備，顯著提升了數(shù)據(jù)重復(fù)性與可比性。

6. 參考文獻(xiàn)

[1] 秦紅蓮, 霍然, 魏得勛. 三元鋰離子電池直流內(nèi)阻的測(cè)試分析[J]. 電池工業(yè), 2021(5):4.

[2]周江,于寶軍.鋰離子電池階梯充電制式與循環(huán)衰減機(jī)制[J].電源技術(shù),2023,47(6):741-744.