バッテリーの内部抵抗テスト: バッテリーの状態分析における重要なツール

内部抵抗はリチウム電池の性能を評価する重要な指標の一つです。内部抵抗の試験には、 AC 内部抵抗と DC 内部抵抗が含まれます。単セル電池の場合、AC 内部抵抗は一般に AC 内部抵抗として評価され、通常はオーミック内部抵抗と呼ばれます。 

ただし、電気自動車の電源システムなどの大型バッテリーパックの用途では、試験装置などの制限により、AC内部抵抗を直接試験することは不可能または便利ではなく、バッテリーパックの特性は次のとおりです。一般的には直流内部抵抗で評価されます。実際のアプリケーションでは、DC 内部抵抗は、バッテリーの状態の評価、寿命予測、システム SOC、出力/入力容量などの推定にも主に使用されます。生産では、次のような現象を検出するために使用できます。微小短絡などの欠陥セルとして。

DC 内部抵抗テストの原理は、バッテリーが完全な内部分極に達する前に、バッテリーまたはバッテリー パックに短時間高電流 (充電または放電) を印加して、バッテリーの DC 内部抵抗を計算することです。電流印加前後の電池の電圧変化と印加電流。DC 内部抵抗をテストするには、電流 (または採用された乗数)、パルス時間、充電状態 (SOC)、およびテスト環境温度の 4 つのパラメータを選択する必要があります。これらのパラメータの変動は、DC 内部抵抗に大きな影響を与えます。

DC 内部抵抗には、電池パックのオーミック内部抵抗部分 (AC 内部抵抗部分) だけでなく、部分的に電池パックの分極抵抗も含まれます。そして、バッテリーの分極は電流や時間などの影響をより受けます。

現在、一般的に行われている直流内部抵抗の試験方法は以下の3つです。

(1) 米国HPPC試験法《Freedom CAR Battery Test Manual》：試験時間は10秒、印加放電電流は5C以上、充電電流は放電電流の0.75倍。具体的な電流の選択は、開発するバッテリーの特性に基づいて行われます。

(2) 日本の JEVSD713 2003 試験方法。当初は主に Ni/MH 電池用でしたが、後にリチウムイオン電池にも適用されました。まず、SOC 0 ～ 100% で電池の電流電圧特性曲線を確立し、電池を交互に充電または放電します。設定されたSOCの下でそれぞれ1C、2C、5C、10Cの電流で充電または放電時間は10秒であり、バッテリーのDC内部抵抗を計算します。バッテリーの直流内部抵抗を計算します。

(3) 中国の「863」プログラムの「HEV 用高出力リチウムイオン電源電池性能試験仕様」で提案されている試験方法、試験時間は 5 秒、充電試験電流は 3C、放電試験電流は 9C 。