电池包的一致性是作为出厂标准的一项检测内容,但是对于使用过程中的一致性研究应用一直进展缓慢,电池包内的短板单体会造成电池经常处于过充过放的状态,长期以往容易造成电池故障,甚至热失控等安全问题。在电池充电过程中,进行内阻差异性分析,实现在线电池检测‍。

1、电池内阻特性

一般情况,单体电池内阻值是毫欧量级,可分为直流内阻和交流内阻,直流内阻又包含欧姆内阻和极化内阻。但在实际测量过程中,电池检测‍到的内阻会包含单体、连接件以及机械禁固点、焊接点等连接点的连接内阻,欧姆内阻从化学反应原理来看,由电池隔膜与电极孔的离子穿越阻力以及隔膜两端与电解液接触交互时所产生的电子电阻所组成,与电池的的电极结构、装配制造工艺、电池尺寸等密切相关。

2、极化内阻状态

极化内阻是由电池正负极在参与电化学反应时所产生的极化现象引起,与电池活性物质、电池的制造工艺有关,特别容易受到电池工作条件的影响。其阻值大小受到电池固有属性和外界环境条件的共同影响。当放电电流较大时,极化内阻会受到电化学极化和浓差极化的增强而增大,甚至过大的电流会导致电池负极发生钝化。当工作温度较低时,离子扩散受阻,内阻增加,电池内阻的阻值与工作温度的相关性表现出很强的非线性。当电池工作方向不同时,即充电或放电,即使在同一倍率下工作电池所表现出的内阻也不一致。

内阻与电池荷电量密切相关,被用于电池管理系统中的SOC估计,在动力电池包故障诊断系统中结合容量等指标用于判断是否存在析锂现象。单体内阻一致性对电池成组后的模组容量和寿命产生关键影响,因而被作为一个静态指标应用在电芯的分选配组。因此对电池内阻准确有效、快速便捷地电池检测‍具有重要实际意义。