《储能材料与器件分析测试技术》课件-内阻测试与分析

内阻测试与分析01概念02内阻测试的作用03测试方法04内阻测试操作01概念什么是内阻？一、概念定义电阻是表征电路元件对电流传递阻碍程度大小的物理量。内阻组成欧姆内阻：由电极材料、电解液、隔膜及各个部分的接触电阻所组成。极化内阻：由电化学反应时极化引起的电阻，包括电化学极化和浓差极化电阻。02内阻测试的作用二、内阻测试的作用在实际应用中，评测锂离子电池内阻的作用主要有以下三点：评价电池的健康程度，预测电池寿命；估算电池的荷电状态SOC；识别电池模组内电路的连接状态，作出及时的判断。二、内阻测试的作用影响锂离子电池内阻的因素：1电极材料2电解液3隔膜4温度5电池容量二、内阻测试的作用降低锂电池内阻的方法：优化电极材料：选用导电性能良好的电极材料。提高电解液离子电导率。改善隔膜性能。控制温度：采用先进的热管理系统有效控制电池温度。合理设计电池结构和尺寸。03测试方法三、测试方法交流内阻01交流内阻是在电池正负极之间给一个高频的正弦波电流信号（1000HZ,50mA），同时通过检测两端的电压降，推导出电池的交流阻抗。（单体电池）直流内阻02是给电池施加一个直流信号来测试电池内阻。具体的计算方法就是电池的端电压差值和电流的比值。（大型电池组）三、测试方法其中，RΩ为欧姆电阻，Rct为电荷转移电阻，Cdl为双电层电容，Rw为扩散电阻。锂离子电池开发过程中，研发人员常用到交流阻抗图谱（EIS），它就是将电池内阻模拟成一个等效电路图进行测试，最常见等效电路图如下：三、测试方法第一部分为高频部分，阻抗曲线与横轴相交部分：欧姆电阻RΩ

。第二部分为中频部分，半圆：电荷转移电阻Rct。第三部分为低频部分，45°直线：锂离子扩散阻抗Rw。识图：04内阻测试操作试验前准备四、内阻测试操作电解质溶液准备配置250mL含有铁氰化钾（0.1M）、亚铁氰化钾（0.1M）、氯化钾（0.1M）的混合溶液作为电解液。工作电极（样品）准备取适量样品于小型样品管中，加入200μL的溶剂，超声分散1h。将样品悬浮液用移液枪移取并小心地平铺在玻碳电极的导电面，待其自然风干即可。三电极系统准备将工作电极、参比电极、对电极与电化学工作站链接好，打开电化学工作站，准备开始测试。测试阶段四、内阻测试操作01点击控制>开路电位>开路电压页面，查看开路电压，如下图所示，此时三电极体系的开路电压值为0.3990V，待后面录入参数时使用。02点击实验技术>电化学技术，选择电化学阻抗，确定后设置参数。测试阶段四、内阻测试操作03点击参数设置，进入电化学阻抗参数的页面，根据（1）中所得到的开路电压，设置初始电压为0.3990V。设置高频处的频率为100KHz，低频处的频率为10mHz。振幅和静置时间采用默认数值，点击确定，准备进行电化学阻抗测试。04点击▶运行实验，出现交流阻抗测试的页面，扫描图形如下图所示，右上角显示实验剩余时间，所扫描的数据尽量保证连续。测试阶段四、内阻测试操作05点击图象>图形选项，进入图形选项的对话框以后，选择Nyquist:Z‘’-Z‘，此时电脑将自动进行实验的数据转换，在电脑自动进行数据转换以后，