電池內阻的基本知識,Battery internal resistance

關鍵字：電池內阻的基本知識

1.充電態內阻指電池完全充滿電時的所測量到的電池內阻。
2.放電態內阻指電池充分放電后（放電到標準的截止電壓時）所測量到的電池內阻。
一般情況下放電態的內阻是不穩定的，測量的結果也比正常值高出許多，而充電態內阻相對比較穩定，測量這個數值具有實際的比較意義。因此在電池的測量過程中，我們都以充電態內阻做為測量的標準。

二、內阻無法用一般的方法進行精確測量

或許大家會說，高中物理課上有教用簡單公式+電阻箱計算電池內阻的方法……但物理課本上教的用電阻箱推算的算法精度太低，只能用于理論的教學，在實際應用上根本無法采用。電池的內阻很小，我們一般用微歐或者毫歐的單位來定義它。在一般的測量場合，我們要求電池的內阻測量精度誤差必須控制在正負5％以內。這么小的阻值和這么精確的要求必須用專用儀器來進行測量。

三、目前行業中應用的電池內阻測量方法

行業應用中，電池內阻的精確測量是通過專用設備來進行的。下面我來說說行業中應用的電池內阻測量方法。目前行業中應用的電池內阻測量方法主要有以下兩種：

1.直流放電內阻測量法

根據物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ，測試設備讓電池在短時間內（一般為2～3秒）強制通過一個很大的恒定直流電流（目前一般使用40A～80A的大電流），測量此時電池兩端的電壓，并按公式計算出當前的電池內阻。
這種測量方法的精確度較高，控制得當的話，測量精度誤差可以控制在0.1％以內。

但此法有明顯的不足之處：

（1）只能測量大容量電池或者蓄電池，小容量電池無法在2～3秒鐘內負荷40A～80A的大電流；

（2）當電池通過大電流時，電池內部的電極會發生極化現象，產生極化內阻。故測量時間必須很短，否則測出的內阻值誤差很大；

（3）大電流通過電池對電池內部的電極有一定損傷。

2.交流壓降內阻測量法

因為電池實際上等效于一個有源電阻，因此我們給電池施加一個固定頻率和固定電流（目前一般使用1kHz頻率、50mA小電流），然后對其電壓進行采樣，經過整流、濾波等一系列處理后通過運放電路計算出該電池的內阻值。交流壓降內阻測量法的電池測量時間極短，一般在100毫秒左右。

這種測量方法的精確度也不錯，測量精度誤差一般在1％～2％之間。

此法的優缺點：

（1）使用交流壓降內阻測量法可以測量幾乎所有的電池，包括小容量電池。筆記本電池電芯的內阻測量一般都用這種辦法。

（2）交流壓降測量法的測量精度很可能會受到紋波電流的影響，同時還有諧波電流干擾的可能。這對測量儀器電路中的抗干擾能力是一個考驗

（3）用此法測量，對電池本身不會有太大的損害。

（4）交流壓降測量法的測量精度不如直流放電內阻測量法。

3.測試儀器的元件誤差及測試用的電池連接線問題

無論是上述哪一種方法，都存在一些很容易被我們忽視的問題，那就是測試儀器本身的元件誤差和用于連接電池的測試線纜問題。因為要測量的電池的內阻很小，線路的電阻就要考慮進去了。一條短短的從儀器到電池的連接線本身也存在電阻（大約也是微歐級），還有電池與連接線的接觸面也存在接觸電阻，這些因素必須都在儀器的內部事先做好誤差調節。

所以，正規的電池內阻測試儀一般都配有專用的連接線和電池固定架子。

四、總結

很多老化的電池其實內部電量還是很多，只是內阻過大放不出電來，實在可惜。但電池的內阻一旦增加后，要想人為降低這個內阻值是難上加難。因此對于已經老化的電池，我們即使想出很多辦法來“激活”它，比如大電流沖擊，小電流浮充，放冰箱等，但大多無濟于事，回天乏術。在了解了上述知識之后，我們基本可以知道，挑選電池要盡可能地挑選內阻較小的電池。另外很重要的一點，電池久置不用，其內阻也會不斷增加。建議大家還是要經常使用電池來保持電池內部化學物質的活性。

思考：大家都在玩電直，你是如何挑選你的動力電池呢？它們的內阻是多少？它們的一致性如何？你的電機及電調與電池是否相配？有多少讓人困惑的問題都出在電池？