电池内阻

电池内阻简介

我们使用手机的时候都有一个共同的经历，就是手机电池使用一段时间就不行了，充满电一天差不多就没电了，这是什么原因导致的呢？我想大概跟电池内阻有很大关联。

一般情况下，衡量电池的一项重要技术指标就是电池内阻，在正常情况下，条件是两个相同的电池，经测量发展内阻内阻小的大电流放电能力强，内阻大的放电能力弱。

不同类型的电池内阻不同。相同类型的电池，由于内部化学特性的不一致，内阻也不一样。电池的内阻很小，我们一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。

电池出厂时的内阻是比较小的。当使用时间较长，或者充电电池被长时间充电（或充、放电重复循环次数多），由于金属的侵蚀和电解液的损失，电池的放电能量减弱，内阻会逐渐增加，直到内阻大到电池内部的电量无法正常释放出来，此时电池也就“寿终正寝”了。绝大部分老化的电池都是因为内阻过大的原因而造成无使用价值，只好报废。

电池内阻定义
　　
电池的内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，它包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。 　

欧姆内阻主要是指由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成，与电池的尺寸、结构、装配等有关。

电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。极化电阻是指电池的正极与负极在进行电化学反应时极化所引起的内阻。

电池的内阻不是常数，在充放电过程中随时间不断变化，这是因为活性物质的组成，电解液的浓度和温度都在不断的改变。欧姆内阻遵守欧姆定律，极化内阻随电流密度增加而增大，但不是线性关系。常随电流密度的对数增大而线性增加。

不同类型的电池内阻不同。相同类型的电池，由于内部化学特性的不一致，内阻也不一样。电池的内阻很小，我们一般用毫欧的单位来定义它。内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。正常情况下，内阻小的电池的大电流放电能力强，内阻大的电池放电能力弱。 　

电池的内阻很小，我们一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。在一般的测量场合，我们要求电池的内阻测量精度误差必须控制在正负5%以内。这么小的阻值和这么精确的要求必须用专用仪器来进行测量。

蓄电池的内阻跟荷电态的关系

蓄电池的荷电态SOC指的是电池可以放出的容量跟其额定容量的比。这一数据对邮电通信电源系统和正在使用的动力电池组十分重要。
　　
1992年David O Feder发表了用MIDTrONic Celltronand Midtron电导测试仪对阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)的测试和统计结果。图1示出了336块1000Ah密封铅酸蓄电池用263 A放电至1。80 V的放电时间跟电池电导(内阻的倒数)的分布。可以看出，它们之间存在线性相关关系，其相关系数R2=0.825。
　　
由此有人提出对于在线使用的阀控密封铅酸蓄电池，可以用测得的电导值去推测它们的剩余容量。虽然十多年前本人从客观实际出发已多次对这一观点提出了否定的看法，而后被众多的同行专家所认可。但今天仍有一些人没做过试验不假思索地引用上述已经过时的观点，因而重提一下上述观点的'症结'。

图1 密封铅酸蓄电池电导与放电时间的关系

 

电池内阻杂谈

应该注意的是电池内阻不是一个固定的数值。 电池处于不同的电量状态时，它的内阻值不一样；电池处于不同的使用寿命状态下，它的内阻值也不同。  从技术的角度出发，我们一般把电池的电阻分为两种状态考虑：充电态内阻和放电态内阻。

充电态内阻是指电池完全充满电时的所测量到的电池内阻，而放电态内阻是指电池充分放电后（放电到标准的截止电压时）所测量到的电池内阻。  一般情况下放电态的内阻是不稳定的，测量的结果也比正常值高出许多，而充电态内阻相对比较稳定，测量这个数值具有实际的比较意义。因此在电池的测量过程中，都以充电态内阻做为测量的标准。
   
 了解上述知识之后，我们在挑选电池时要尽可能地挑选内阻较小的电池。在进行电池组的组合过程中（例如笔记本的电池组组合），应尽可能选用内阻一致的电池。目前市场上手持式电池内阻测试仪主要有日本日置3550电池测试器及漳州东方智能仪表有限公司的EM132数字表，应用这种仪表可以直接测量电池内阻，有效的帮助我们购买或进行电池组合。另外很重要的一点，电池久置不用，其内阻也会不断增加，所以电池是要经常使用，以保持电池内部化学物质的活性。