【技术贴】锂电池充放电的若干问题的详细解答。欢迎提问

LESLIE123

cooldiy_cn 发表于 2013-10-13 23:06

                               
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因为保护板按照电池的在线电压来截止，小电流放电，在线电压和平衡态电压差距小，使电池容易过放电。 ...

就是说提高保护电压就不会有问题？记得上次有人说小电流放电会析锂

cooldiy_cn

LESLIE123 发表于 2013-10-19 07:58

                               
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就是说提高保护电压就不会有问题？记得上次有人说小电流放电会析锂

估计是保护板保护电压比较低的 用小电流 导致严重过放电而析锂的

tyghbntygh

难怪把我的电池搞坏

片片叶

严重不同意楼主第5观点。楼主自己说了ebd可能的原理，没有实际确认。利用直流压降来计算内阻，楼主说因为＂扩散因素＂导致的压降会比内阻产生的压降大，浓度差形成需要少量时间。大家知道ebd主要是用来测试电池容量的，测试电池容量需要监控两个指标（而且是不断监控），那就是电压和电流。如果刚开始的测量如楼主所说是瞬时测试，行，我同意！但是测试容量会需要多少时间呢？如果按1c放电那就是1个小时，如果按0.5C放电就是2个小时，如果按更低的放电速率来放电时间会更长！如果说前几分钟的测试时间由于＂扩散因素导致的压降＂导致测量不准，那请问后面测量出来的，根据电压和电流计算出来的内阻够不够准确？答案是肯定的正确。
    电池是应用于直流环境下的，不是交流环境下的，它发不出交流电。最接近交流电的情况，也只是脉冲直流电。所以用正常的环境下测出来的数据是最真实！最可靠的！最准确的！
   

片片叶

测内阻用交流内阻表来测，本人认为有几种可能：1．测量快，不消耗电量。2．测量一致性好，因为它不需去等待＂扩散因素＂的影响。3.测量出的内阻比实际内阻小，个人不好测试，对商家有利。

cooldiy_cn

片片叶 发表于 2013-10-20 16:03

                               
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严重不同意楼主第5观点。楼主自己说了ebd可能的原理，没有实际确认。利用直流压降来计算内阻，楼主说因为＂ ...

这里我要纠正你的说法 浓差极化产生的压降只要有直流电流通过就会产生。并不是随着“一段时间”后就能消除的。所以 用直流压降方法测量出的电池“内阻” 必然包括电池本身极化带来的压降。
当然，用直流压降测量的“内阻”对于实际应用是有参考价值的，但是，问题在于 不同放电电流密度测量出的内阻并不相同。即极化电压的大小和电流的大小不是正比例关系，实际上 根据电化学，极化电压大小和电流密度大小的关系是一种分段函数。小电流下是接近线性，中电流大小是对数关系，所以 会造成不同人用不同电流密度测出的内阻可比性不大，举例说明，排除线阻的影响，1个电池用1A放电测量的压降是0.1v，用2A不见得就能得到0.2V，那么该用多少电流测量呢，这就犯难了！这就是问题所在。而且 极化对温度的敏感性 比内阻对温度的敏感性大得多。
所以 今天测得一个值，可能明天一降温，就不准确了。内阻的话相对影响不那么明显。

cooldiy_cn

片片叶 发表于 2013-10-20 16:03

                               
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严重不同意楼主第5观点。楼主自己说了ebd可能的原理，没有实际确认。利用直流压降来计算内阻，楼主说因为＂ ...

至于你说的测出来比实际内阻小，我不得不说，国家标准规定的电池内阻以及所有电池厂商测量内阻的依据，正是1kHz交流阻抗。不存在你说的结果偏小好卖。。。

cooldiy_cn

片片叶 发表于 2013-10-20 16:03

                               
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严重不同意楼主第5观点。楼主自己说了ebd可能的原理，没有实际确认。利用直流压降来计算内阻，楼主说因为＂ ...

此外，这句话：“如果刚开始的测量如楼主所说是瞬时测试，行，我同意！但是测试容量会需要多少时间呢？如果按1c放电那就是1个小时，如果按0.5C放电就是2个小时，如果按更低的放电速率来放电时间会更长！如果说前几分钟的测试时间由于＂扩散因素导致的压降＂导致测量不准，那请问后面测量出来的，根据电压和电流计算出来的内阻够不够准确？答案是肯定的正确。”
我不能理解你是什么意思。首先，内阻的测量方法，无非两种，一种是直流法。即对电池短时间放电，然后测量压降和电流。压降除以电流就是电阻。但是这就包含了电池由于极化造成的误差。取样时间不同，测量结果显然不同。
另一种就是用中频交流电通过电池，只测量交流电电压和电流之比。就是电池阻抗。由于交流电下电池极化可以忽略，所以电池的阻抗基本上就是电池的电容和电池的电阻并联造成的。电池电容来讲，不同电池相差不大，主要就是电池的内阻造成。

那么你所说的“ 后面测量出来，根据电压和电流计算出来的内阻够不够准确”，请问后面测量出来的根据电压和电流，如何计算内阻？内阻还是要靠压差来算吧。假设我用1A放电 放到2.75，那么断电一瞬间 电池电压就可能飙到3.1-3.2v，压差有0.35v-0.45v，这个是三洋浅蓝头的结果。那么内阻有350-450毫欧？这个结果显然完全不靠谱！

cooldiy_cn

片片叶 发表于 2013-10-20 16:03

                               
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严重不同意楼主第5观点。楼主自己说了ebd可能的原理，没有实际确认。利用直流压降来计算内阻，楼主说因为＂ ...

此外 刚刚测量了ebd测量内阻的原理
确如我自己说的 是直流测量
时间在1s左右多次测量同一电流 测量的结果偏差最大在5毫欧左右
不同电流可能有10毫欧左右的差距。测得的电池内阻基本和内阻仪相差1-10毫欧
估计是利用公式对测量结果加以纠正。
猜测是对放电瞬间的压降、放电期间每隔一段时间的压降加以采样，从而扣除电池极化的影响。
所以结果基本上还是可靠的，但是精确度有限。
几个毫欧姆的偏差对于好电池已经很大。
例如 松下2250毫安时 全新 内阻在36毫欧
而国产便宜货全新恒河是46毫欧 差距只有10毫欧姆。
所以这种方法只能说 可以测量区分一些实在太烂的电池 对于中等烂的电池和不同的全新电池是很难区分出来的。
交流内阻仪，每次得到的电池内阻完全相同 最多只有0.1的偏差。而且，由于有校准0点的功能，所以我在三个月内测量同个电池的内阻 最大差距也只有0.3。
基本具有可靠性和参考性。不同电池的好坏一目了然。
综上所述，用ebd的内阻功能基本可以把太差的电池剔除，但是不能区分好电池的内阻。

cooldiy_cn

片片叶 发表于 2013-10-20 16:11

                               
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测内阻用交流内阻表来测，本人认为有几种可能：1．测量快，不消耗电量。2．测量一致性好，因为它不需去等待 ...

此外，有一些人用更加简单的万用表测压降的方法来测量电池内阻。这种方法精确度和重复性就更加不行了。因为无法控制测量的时间 校正起来会更难一些。。。

好男人

好贴帮顶

片片叶

cooldiy_cn 发表于 2013-10-20 17:18

                               
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这里我要纠正你的说法 浓差极化产生的压降只要有直流电流通过就会产生。并不是随着“一段时间”后就能消 ...

在教科书上电源（电池是电源的一种）被等效为一个恒压源加一个内阻串联，在内阻上产生的压降，我们称之为内阻压降。如果说楼主说得＂极化产生的压降＂确实存在，那它也将包含在内阻压降之內。在计算内阻时我们也将＂极化产生的压降＂计算在內。所以说交流内阻测试出來的内阻只能称之为，电池的＂交流内阻＂，而不能说是电池内阻。电池内阻只能是在直流电压测试下才能符合教科书的定义。楼主说得第5个观点＂不能用放电压降来测量电池内阻＂是错误的，这恰恰是正确的方法。而且这个测量最贴近实际效果。

cooldiy_cn

片片叶 发表于 2013-10-20 20:14

                               
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在教科书上电源（电池是电源的一种）被等效为一个恒压源加一个内阻串联，在内阻上产生的压降，我们称之为 ...

这种压降之所以不能称之为内阻压降，是因为这种压降的大小和电流大小不成正比。根据欧姆定律 电阻产生的压降和电流成正比！

。。。
当然 你也可以说 是不同电流下电池的内阻不同。那么我想问的是 多少电流是合适的？
这就是为啥不论是国标和电池厂商都用1kHz交流内阻的原因。因为方便不同电池加以比较，而且多次测量的重现性比直流法测得内阻好。
至于你说的 交流内阻比较小看起来好看这个问题。。。我表示 各家厂商都用的交流内阻，都是同一平台，所以不存在这个看起来好看啥的。
然后 我今天用ebd详细测量了不同电池的内阻。发现ebd的算法做的不错，对于电流有一定补偿，大体上，多次内阻的偏差在5以内。少数时候有10的误差。但是大内阻电池结果反而比交流法测量值小，怀疑是修正的算法自身的局限性所致。不同电流测量同一电池内阻，其中小电流（0.1c）结果是偏小，大电流则是偏大一些。所以就犯难了 到底多少电流合适呢？如果电池容量不同 是否应该取不同的电流呢？

所以 这个直流内阻的测量方法其实是有一些不便比较之处的。不过 应该说 如果仅仅是个人使用来分辨优质和劣质电池 是绝对足够了，以我的经验，内阻仪或者ebd的结果在85以上的内阻的18650电池都是垃圾了。ebd的瞬时直流法要用来在一群人之间相互比较 则略有不足。如果是自己用负载放电法来测阻抗，那么结果会和ebd都大相径庭！


最后上个手机锂电池的国标关于内阻测量的说明：

cooldiy_cn

片片叶 发表于 2013-10-20 20:14

                               
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在教科书上电源（电池是电源的一种）被等效为一个恒压源加一个内阻串联，在内阻上产生的压降，我们称之为 ...

为了进一步说明问题：
特别上以下对比：
电池是烂索尼18650

第一个是用ebd测量的结果

下面是直接用ebd 1a放电然后根据图上压降来计算。
ebd对电压波动反应速度不算太快，和坛友用万用表测量的刷新率应该基本相当。

根据此图 可算得内阻484毫欧。远大于交流法内阻和ebd本身的内阻测量结果。

yu

楼主电池厂的？

cooldiy_cn

yu 发表于 2013-10-21 00:51
楼主电池厂的？

研究电池的研究生

GAOBO8016

请教楼主，在高温（<45度）大电流（<1C)工况下，对锂电寿命影响大吗？

cooldiy_cn

GAOBO8016 发表于 2013-10-21 18:47

                               
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请教楼主，在高温（

高温肯定会缩短锂电池的寿命。