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前 言

隨著鋰離子電池在電動汽車和儲能系統(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)。在動力電池模組中，若單體電芯DCIR差異超過5%，可能導(dǎo)致充放電過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測試易受環(huán)境溫度、測試條件波動等因素干擾，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. 實驗設(shè)備

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

圖1. 元能科技電化學(xué)性能分析儀ERT系列

2. DCR測試流程

扣電信息：15個平行樣NCM/Li半電池，以0.1C恒流充至50%SOC，靜置2小時（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；

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

圖2. DCIR測試電流電壓變化曲線

3. 數(shù)據(jù)分析與一致性驗證

對15個平行樣扣電（容量12mAh）在三種電流電壓精度的設(shè)備上進(jìn)行相同的DCIR測試，結(jié)果如圖3所示，當(dāng)測試設(shè)備的電壓精度更高時，結(jié)合DCIR的計算公式，電壓變化量的測試準(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)對比

4. 應(yīng)用場景與價值

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

工藝優(yōu)化：識別極片壓實密度、電解液浸潤度等工藝波動對DCIR的影響；

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

5. 總結(jié)

本文基于元能科技電化學(xué)性能分析儀ERT系列測試設(shè)備，建立了鋰離子電池高一致性DCIR測試方法，通過采用更高精度的DCIR測試設(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)阻的測試分析[J]. 電池工業(yè), 2021(5):4.

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