CN112557929A - 电池内阻测试方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池内阻测试方法、电子设备及存储介质。方法包括：获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻；对电池进行放电，根据正极欧姆电阻、负极欧姆电阻，计算放电过程中的正极极化内阻、负极极化内阻；获取电池的隔膜电阻；获取电池的正极极片电阻、负极极片电阻；根据正极极化内阻、负极极化内阻、隔膜电阻、正极极片电阻、负极极片电阻，计算电池内阻。本发明通过获取电池的正极欧姆电阻、负极欧姆电阻，计算正极极化内阻、负极极化内阻，再获取电池的隔膜电阻、正极极片电阻、负极极片电阻，最终计算电池内阻。相比于现有技术，本发明实施例不仅考虑了电池的隔膜电阻和极片电阻，还考虑了电池的极化内阻，使得计算的电池内阻准确性更高。
Description
技术领域
本发明涉及电池测试技术领域，尤其是涉及一种电池内阻测试方法、电子设备及存储介质。
背景技术
电池作为目前使用最为广泛的储能装置，随着3C电子产品的普及和电动汽车的蓬勃发展，人们对其认识也越来越深入。电池的内阻是评估电池功率性能和老化状态等指标的重要参数，如何准确高效、低成本的评估电池的内阻对锂离子电池的研究具有重要意义。
相关技术中，有通过获取箔材、极片、电解液和隔膜的内阻测试电池内阻的方案，但是该方案获得的电池内阻并不全面，导致测试结果不准确。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电池内阻测试方法、电子设备及存储介质，能够有效提高电池内阻测试的准确性。
根据本发明的第一方面实施例的电池内阻测试方法，包括：
获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻；
对电池进行放电，根据所述正极欧姆电阻、所述负极欧姆电阻，计算放电过程中的正极极化内阻、负极极化内阻；
获取电池的隔膜电阻；
获取电池的正极极片电阻、负极极片电阻；
根据所述正极极化内阻、所述负极极化内阻、所述隔膜电阻、所述正极极片电阻、所述负极极片电阻，计算电池内阻。
根据本发明实施例的电池内阻测试方法，至少具有如下有益效果：
本发明实施例通过获取电池的正极欧姆电阻、负极欧姆电阻，计算正极极化内阻、负极极化内阻，再获取电池的隔膜电阻、正极极片电阻、负极极片电阻，最终计算电池内阻。相比于现有技术，本发明实施例不仅考虑了电池的隔膜电阻和极片电阻，还考虑了电池的极化内阻，使得计算的电池内阻准确性更高。
根据本发明的一些实施例，所述获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻的步骤包括：
测试电池的正极电化学阻抗谱、负极电化学阻抗谱，分别得到正极奈奎斯特曲线、负极奈奎斯特曲线；
对所述正极奈奎斯特曲线、所述负极奈奎斯特曲线进行分析，获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻。
根据本发明的一些实施例，所述正极极化内阻包括正极电化学反应内阻和正极扩散电阻，所述负极极化内阻包括负极电化学反应内阻和负极扩散电阻；
对应的，所述对电池进行放电，根据所述正极欧姆电阻、所述负极欧姆电阻，计算放电过程中的正极极化内阻、负极极化内阻的步骤包括：
使用恒定电流对电池进行脉冲放电，得到正极脉冲放电曲线和负极脉冲放电曲线；
对所述正极脉冲放电曲线进行分析，计算正极扩散电阻，并根据所述正极欧姆电阻计算正极电化学反应内阻；
对所述负极脉冲放电曲线进行分析，计算负极扩散电阻，并根据所述负极欧姆电阻计算负极电化学反应内阻。
根据本发明的一些实施例，所述获取电池的隔膜电阻的步骤包括：
测试隔膜对称电池的电化学阻抗谱，得到隔膜对称电池的奈奎斯特曲线；其中，所述隔膜对称电池通过取出电池的隔膜制备而成；
对所述隔膜对称电池的奈奎斯特曲线进行分析，计算电池的隔膜电阻。
根据本发明的一些实施例，所述获取电池的正极极片电阻、负极极片电阻的步骤包括：
获取正极极片的膜片电阻和负极极片的膜片电阻；
获取测试探针面积、正极极片面积、负极极片面积；
根据所述正极极片的膜片电阻、所述测试探针面积、所述正极极片面积，计算正极极片电阻；
根据所述负极极片的膜片电阻、所述测试探针面积、所述负极极片面积，计算负极极片电阻。
根据本发明的一些实施例，电池内阻测试方法还包括：
计算正极机械电阻、负极机械电阻；
根据所述正极极化内阻、所述负极极化内阻、所述隔膜电阻、所述正极极片电阻、所述负极极片电阻、所述正极机械电阻、所述负极机械电阻，计算电池内阻。
根据本发明的一些实施例，所述计算正极机械电阻、负极机械电阻的步骤包括：
根据所述正极欧姆电阻、所述隔膜电阻、所述正极极片电阻，计算正极机械电阻；
根据所述负极欧姆电阻、所述隔膜电阻、所述负极极片电阻，计算负极机械电阻。
根据本发明的一些实施例，所述电池为铝壳电池或软包电池。
根据本发明的第二方面实施例的电子设备，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行：
如前述的电池内阻测试方法。
根据本发明的第三方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行：
如前述的电池内阻测试方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明一实施例提供的电池内阻测试方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的电池内阻测试方法的流程示意图；
图3为本发明另一实施例提供的电池内阻测试方法的流程示意图；
图4为本发明另一实施例提供的电池内阻测试方法的流程示意图；
图5为本发明另一实施例提供的电池内阻测试方法的流程示意图；
图6为本发明另一实施例提供的电池内阻测试方法的流程示意图；
图7为本发明另一实施例提供的电池内阻测试方法的流程示意图；
图8为本发明一实施例提供的软包电池的正极奈奎斯特曲线图；
图9为本发明一实施例提供的软包电池的负极奈奎斯特曲线图；
图10为本发明一实施例提供的软包电池的正极脉冲放电曲线图；
图11为本发明一实施例提供的软包电池的负极脉冲放电曲线图；
图12为本发明一实施例提供的隔膜对称电池的奈奎斯特曲线图；
图13为本发明一实施例提供的隔膜电阻与隔膜层数的拟合图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
电池作为目前使用最为广泛的储能装置，随着3C电子产品的普及和电动汽车的蓬勃发展，人们对其认识也越来越深入。电池的内阻是评估电池功率性能和老化状态等指标的重要参数，如何准确高效、低成本的评估电池的内阻对锂离子电池的研究具有重要意义。例如锂离子电池，锂离子电池按照形态大致可分为方型、圆柱型、纽扣型和软包型，其中方型铝壳电池具有强度高、可定制化和系统能量密度高等特点，但其结构设计和制作工艺复杂，且存在开发周期长和制作成本高的问题。软包电池使用铝塑膜代替铝壳，可以省去复杂的机械结构，而且制作工艺简单，成本更低，故常用于锂离子电池材料开发、体系验证和方法开发，从而起到提效降本的作用。
目前，评估铝壳电池内阻的方法主要是使用电池测试柜进行直接测试，这种方法虽然准确可行，但考虑到铝壳电池的制作周期和成本，大大限制了锂离子电池的开发进度并增加了研发成本。
相关技术中，有通过获取极片和隔膜的内阻测试电池内阻的方案，但是该方案获得的电池内阻并不全面，不包含极化内阻，具有一定的局限性。
基于上述，本发明提供了一种电池内阻测试方法、电子设备及存储介质，能够有效提高电池内阻测试的准确性。
首先对本发明实施例中涉及的参数进行说明：
表1
第一方面，如图1所示，本发明提供了一种电池内阻测试方法，包括：
步骤S100：获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻；
步骤S200：对电池进行放电，根据正极欧姆电阻、负极欧姆电阻，计算放电过程中的正极极化内阻、负极极化内阻；
步骤S300：获取电池的隔膜电阻；
步骤S400：获取电池的正极极片电阻、负极极片电阻；
步骤S500：根据正极极化内阻、负极极化内阻、隔膜电阻、正极极片电阻、负极极片电阻，计算电池内阻。
在一些实施例中，通过获取电池的正极欧姆电阻、负极欧姆电阻，计算正极极化内阻、负极极化内阻，再获取电池的隔膜电阻、正极极片电阻、负极极片电阻，最终计算电池内阻。相比于现有技术，本发明实施例不仅考虑了电池的隔膜电阻和极片电阻，还考虑了电池的极化内阻，使得计算的电池内阻准确性更高。
在一些实施例中，如图2所示，步骤S100：获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻，包括：
步骤S110：测试电池的正极电化学阻抗谱、负极电化学阻抗谱，分别得到正极奈奎斯特曲线、负极奈奎斯特曲线；
步骤S120：对正极奈奎斯特曲线、负极奈奎斯特曲线进行分析，获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻。
在一些实施例中，设置合适的测试温度，将电池静置一段时间，使用电化学工作站测试该时间段内电池的正极电化学阻抗谱、负极电化学阻抗谱，分别得到正极奈奎斯特曲线、负极奈奎斯特曲线。对正极奈奎斯特曲线、负极奈奎斯特曲线进行分析，获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻。
以正极奈奎斯特曲线图为例，横坐标为正极欧姆电阻的实部，纵坐标为正极欧姆电阻的虚部。从正极奈奎斯特曲线图中读取虚部为0时实部的值，作为正极欧姆电阻，记为
相应地，从负极奈奎斯特曲线图中读取负极欧姆电阻，记为
在一些实施例中，极化内阻包括电化学反应内阻和扩散电阻。即正极极化内阻包括正极电化学反应内阻和正极扩散电阻，负极极化内阻包括负极电化学反应内阻和负极扩散电阻。对应的，如图3所示，步骤S200：对电池进行放电，根据正极欧姆电阻、负极欧姆电阻，计算放电过程中的正极极化内阻、负极极化内阻，包括：
步骤S210：使用恒定电流对电池进行脉冲放电，得到正极脉冲放电曲线和负极脉冲放电曲线；
在一些实施例中，设置合适的测试温度，将电池继续静置一段时间，使用恒定电流对电池进行脉冲放电，得到正极脉冲放电曲线和负极脉冲放电曲线。正极脉冲放电曲线的横坐标为脉冲放电时间，纵坐标为放电过程中的正极电压。负极脉冲放电曲线的横坐标为脉冲放电时间，纵坐标为放电过程中的负极电压。
步骤S220：对正极脉冲放电曲线进行分析，计算正极扩散电阻，并根据正极欧姆电阻计算正极电化学反应内阻；
在一些实施例中，对正极脉冲放电曲线进行分析，根据公式(1)计算放电过程中的正极内阻，记为DCR。
其中，x为脉冲放电时间，DCRx为正极脉冲放电曲线中x时刻的正极内阻，Ux为正极脉冲放电曲线中x时刻的正极电压，OCV为初始时刻即0时刻的正极电压，I为电流。由于是恒定电流放电，因此I为恒定值。
再根据公式(2)计算正极电化学反应内阻。
其中，DCRy为正极脉冲放电曲线中y时刻的正极内阻，
为正极欧姆电阻，
为正极电化学反应内阻。一般地，由于电化学反应时间很短，故y取很小的值，例如0.1s。
再根据公式(3)计算正极扩散电阻。
其中，
为正极扩散电阻，DCRx为正极脉冲放电曲线中x时刻的正极内阻，DCRy为正极脉冲放电曲线中y时刻的正极内阻。
步骤S230：对负极脉冲放电曲线进行分析，计算负极扩散电阻，并根据负极欧姆电阻计算负极电化学反应内阻。
在一些实施例中，负极扩散电阻
和负极电化学反应内阻
的计算方式与步骤S220 同理，此处不再赘述。
在一些实施例中，如图4所示，步骤S300：获取电池的隔膜电阻，包括：
步骤S310：测试隔膜对称电池的电化学阻抗谱，得到隔膜对称电池的奈奎斯特曲线；其中，隔膜对称电池通过取出电池的隔膜制备而成；
步骤S320：对隔膜对称电池的奈奎斯特曲线进行分析，计算电池的隔膜电阻。
在一些实施例中，拆解电池，取出正负极片和隔膜，制备隔膜对称电池。制备过程为： 1.基膜裁片，贴胶(胶绝缘，中间圆形区域不贴胶)，制备限域性基膜；2.制备空白对称电池： 1)冲切铝塑膜，铜箔；2)将2片铜箔极耳与铝塑膜焊接；3)在铜箔中间插入限域性隔膜； 4)顶封；5)烘烤；3.隔膜对称电池组装：在铜箔/铜箔之间插入待测隔膜，形成铜箔/限域基膜/待测隔膜(n层)铜箔模型对称电池。最后侧封，注液，底封，静置。制备隔膜对称电池后，设置合适的测试温度，静置隔膜对称电池一段时间。使用电化学工作站测试隔膜对称电池的电化学阻抗谱，得到隔膜对称电池的奈奎斯特曲线。对隔膜对称电池的奈奎斯特曲线进行分析，横坐标为隔膜电阻的实部，纵坐标为隔膜电阻的虚部，从图中读取虚部为0时实部的值，作为隔膜电阻。隔膜对称电池中隔膜之间相当于串联，随着层数增加，隔膜电阻线性增加。通过拟合隔膜电阻与层数的关系，即可求得单层隔膜对应的隔膜电阻Rsym，然后根据公式(4)计算电池的隔膜电阻。
在一些实施例中，Rsep为电池的隔膜电阻，Ssym为隔膜对称电池的有效面积，Scell为电池隔膜面积，Rsym为隔膜对称电池的隔膜电阻。
在一些实施例中，如图5所示，步骤S400：获取电池的正极极片电阻、负极极片电阻，包括：
步骤S410：获取正极极片的膜片电阻和负极极片的膜片电阻；
步骤S420：获取测试探针面积、正极极片面积、负极极片面积；
步骤S430：根据正极极片的膜片电阻、测试探针面积、正极极片面积，计算正极极片电阻；
步骤S440：根据负极极片的膜片电阻、测试探针面积、负极极片面积，计算负极极片电阻。
在一些实施例中，如上述，拆解电池，取出正负极片。使用膜片电阻测试仪测试，从测试结果中获取正极极片的膜片电阻和负极极片的膜片电阻。获取膜片电阻测试仪的测试探针面积、正极极片面积、负极极片面积，根据公式(5)计算正极极片电阻和负极极片电阻。
其中，Stest为测试探针面积，
为正极极片面积，
为正极极片的膜片电阻，
为正极极片电阻。
同理，可计算得到负极极片电阻
在一些实施例中，上面计算的极化内阻、隔膜电阻、极片电阻均属于与电池电芯面积有关的电阻，除了这几个电阻，还有一些与电池电芯面积无关的电阻，例如电池的机械件电阻、焊接电阻和铝箔电阻等，称为机械电阻。若要提高电池内阻测试结果的准确性，前述的所有电阻都需考虑，才能更加全面的计算电池总内阻。因此，在一些实施例中，如图6所示，电池内阻测试方法还包括：
步骤S600：计算正极机械电阻、负极机械电阻；
步骤S700：根据正极极化内阻、负极极化内阻、隔膜电阻、正极极片电阻、负极极片电阻、正极机械电阻、负极机械电阻，计算电池内阻。
在一些实施例中，正极机械电阻包括正极机械件电阻、铝箔电阻、正极焊接电阻，负极机械电阻包括负极机械件电阻、铝箔电阻、负极焊接电阻。根据正极极化内阻、负极极化内阻、隔膜电阻、正极极片电阻、负极极片电阻、正极机械电阻、负极机械电阻，计算电池内阻，可以提高电池内阻的测试准确性。
在一些实施例中，如图7所示，步骤S600：计算正极机械电阻、负极机械电阻，包括：
步骤S610：根据正极欧姆电阻、隔膜电阻、正极极片电阻，计算正极机械电阻；
步骤S620：根据负极欧姆电阻、隔膜电阻、负极极片电阻，计算负极机械电阻。
在一些实施例中，根据公式(6)计算正极机械电阻、负极机械电阻。
其中，
为正极机械电阻，
为正极欧姆电阻，Rsep为隔膜电阻，
为正极极片电阻。
同理，可计算得到负极机械电阻
汇总正极极化内阻、负极极化内阻、隔膜电阻、正极极片电阻、负极极片电阻、正极机械电阻、负极机械电阻，即可得到电池内阻R。
在一些实施例中，电池为铝壳电池或软包电池。也就是说，本发明实施例可以直接针对铝壳电池，测试铝壳电池的内阻R铝壳。也可以制作与铝壳电池相同设计的软包电池，通过测试软包电池的内阻R软包，间接评估铝壳电池的内阻R铝壳，这样可以避免铝壳电池制作周期长、成本高，电池内阻评估需要较长时间的问题。
在一些实施例中，软包电池的制备方法如下：
①使用预处理过的铜丝作为参比电极基底，制作与铝壳电池相同设计的软包电池；
②以微小电流充电，对铜丝进行镀锂，以此作为参比电极；
③拆解一支软包三电极电池，取出正负极极片和隔膜，处理后备用。
在一些实施例中，获取软包电池的正极极片面积，记为S软包，获取铝壳电池的正极极片面积，记为S铝壳。若本发明实施例测试的是软包电池的内阻R软包，则可以根据公式(7)计算铝壳电池的内阻R铝壳。
下面以两个具体地应用示例对本发明的电池内阻测试方法进行说明：
应用示例一
(1)样品准备：
①使用硫酸预处理过的铜丝作为参比电极基底，制作与6.0Ah铝壳电池相同化学体系和制作工艺的软包电池。
②以0.02C小电流分别对正极-参比电极和负极-参比电极充电2h，使铜丝均匀镀锂，以此作为参比电极；
③取一支软包电池，拆解后取出隔膜和正负极极片，使用DMC(dimethylcarbonate，碳酸二甲酯)浸泡后晾干备用；
④将隔膜裁剪成片，制备成1-5层隔膜对称电池；
⑤将正负极片裁剪成片，并真空干燥，冷却后密封。
(2)测试步骤：
①调节恒温箱温度至25℃，将软包电池置于恒温箱保温2h，使用电化学工作站依次测试软包电池的正极/负极的电化学阻抗谱，分别得到正极/负极的奈奎斯特曲线；
②调节恒温箱温度至25℃，将软包电池置于恒温箱保温2h，测试得到电池实际容量C0，调节软包电池的SOC(State ofcharge，电状态)至50％，使用10C0的恒定电流对其进行脉冲放电，设置脉冲时间10s，并实时监控脉冲过程中的正极/负极电压；
③调节恒温箱温度至25℃，将隔膜对称电池使用夹具固定，再置于恒温箱保温2h，使用电化学工作站依次测试1-5层隔膜对称电池的电化学阻抗谱，分别得到1-5层隔膜对称电池的奈奎斯特曲线；
④调节恒温箱温度至25℃，使用膜片电阻测试仪测试正负极极片电阻。
(3)数据分析：
软包电池的正极奈奎斯特曲线如图8所示，负极奈奎斯特曲线如图9所示。从图8中读取正极欧姆内阻为
相应地，从图9中读取负极欧姆电阻为
软包电池的正极脉冲放电曲线如图10所示，负极脉冲放电曲线如图11所示。本应用示例中，以放电10s为例，故此处x＝10。以放电0.1s作为欧姆电阻和电化学反应电阻的相应时间，故此处y＝0.1。对正极脉冲放电曲线进行分析，根据公式(1)和(2)，计算软包电池放电10s的正极电化学反应电阻
根据公式(1)和(3)，计算软包电池放电10s的正极扩散电阻
相应地，对负极脉冲放电曲线进行分析，根据公式(1)和(2)，计算软包电池放电10s的负极电化学反应电阻
根据公式(1)和(3)，计算负极扩散电阻
本实施例中，x和y的取值不应成为对本发明的限制。
隔膜对称电池的奈奎斯特曲线如图12所示，横坐标为隔膜电阻的实部，纵坐标为隔膜电阻的虚部。从图10中读取虚部为0时实部的值，作为隔膜电阻，记为Rn。最终读取1-5层隔膜电阻Rn(n＝1，2，3，4，5)，对隔膜电阻Rn和隔膜层数n进行拟合，如图13所示，拟合后的一次函数为Rn＝0.8731n-0.0614，依次得到单层隔膜的电阻Rsym。计算隔膜对称电池有效面积Ssym和软包电池隔膜面积Scell，再根据公式(4)计算软包电池的隔膜电阻Rsep＝0.509mΩ。
获取正极极片的膜片电阻
负极极片的膜片电阻
计算测试探针面积Stest和软包电池电芯的正极极片面积
和负极极片面积
根据公式(5)计算软包电池的正极极片电阻
负极极片电阻
根据公式(6)，计算软包电池正负极机械电阻，得到
(4)结果输出：
计算软包电池的正极极片面积为S软包＝0.1629m2，铝壳电池的正极极片面积为S铝壳＝0.5988 m2，作为电芯有效面积。
根据公式(7)计算与电芯有效面积相关的电阻，包括隔膜电阻、极片电阻、电化学反应电阻和扩散电阻；
获取与电芯有效面积无关的电阻，包括铝壳电池的机械件电阻(实测)、焊接电阻(实测)和铝箔电阻(模拟仿真)，汇总后得到铝壳电池的总电阻，结果列于表2。
表2
应用示例二
(1)样品准备：
①使用硫酸预处理过的铜丝作为参比电极基底，制作与9.6Ah铝壳电池相同化学体系和制作工艺的软包电池。
②以0.02C小电流分别对正极-参比电极和负极-参比电极充电2h，使铜丝均匀镀锂，以此作为参比电极；
③取一支软包电池，拆解后取出隔膜和正负极极片，使用DMC(dimethylcarbonate，碳酸二甲酯)浸泡后晾干备用；
④将隔膜裁剪成片，制备成1-5层隔膜对称电池；
⑤将正负极片裁剪成片，并真空干燥，冷却后密封。
(2)测试步骤：
①调节恒温箱温度至25℃，将软包电池置于恒温箱保温2h，使用电化学工作站依次测试软包电池的正极/负极的电化学阻抗谱，分别得到正极/负极的奈奎斯特曲线；
②调节恒温箱温度至25℃，将软包电池置于恒温箱保温2h，测试得到电池实际容量C0，调节软包电池的SOC(State ofcharge，电状态)至50％，使用10C0的恒定电流对其进行脉冲放电，设置脉冲时间10s，并实时监控脉冲过程中的正极/负极电压；
③调节恒温箱温度至25℃，将隔膜对称电池使用夹具固定，再置于恒温箱保温2h，使用电化学工作站依次测试1-5层隔膜对称电池的电化学阻抗谱，分别得到1-5层隔膜对称电池的奈奎斯特曲线；
④调节恒温箱温度至25℃，使用膜片电阻测试仪测试正负极极片电阻。
(3)数据分析：
应用示例二的软包电池的正极奈奎斯特曲线和负极奈奎斯特曲线未示出。同应用示例一，从正极奈奎斯特曲线中读取正极欧姆内阻为
从负极奈奎斯特曲线中读取负极欧姆电阻为
应用示例二的软包电池的正极脉冲放电曲线和负极脉冲放电曲线未示出。同应用示例一，以放电10s为例，故此处x＝10。以放电0.1s作为欧姆电阻和电化学反应电阻的相应时间，故此处y＝0.1。对正极脉冲放电曲线进行分析，根据公式(1)和(2)，计算软包电池放电10s 的正极电化学反应电阻
根据公式(1)和(3)，计算软包电池放电10s的正极扩散电阻
相应地，对负极脉冲放电曲线进行分析，根据公式(1)和(2)，计算软包电池放电10s的负极电化学反应电阻
根据公式(1)和(3)，计算负极扩散电阻
本实施例中，x和y的取值不应成为对本发明的限制。
应用示例二的隔膜对称电池的奈奎斯特曲线未示出。同应用示例一，从中分别读取1-5 层隔膜电阻Rn(n＝1，2，3，4，5)，对隔膜电阻Rn和隔膜层数n进行拟合，依次得到单层隔膜的电阻Rsym。计算隔膜对称电池有效面积Ssym和软包电池隔膜面积Scell，再根据公式(4)计算软包电池的隔膜电阻Rsep＝0.659mΩ。
获取正极极片的膜片电阻
负极极片的膜片电阻
计算测试探针面积Stest和软包电池电芯的正极极片面积
和负极极片面积
根据公式(5)计算软包电池的正极极片电阻
负极极片电阻
根据公式(6)，计算软包电池正负极机械电阻，得到
(4)结果输出：
计算软包电池的正极极片面积为S软包＝0.1392m2，铝壳电池的正极极片面积为S铝壳＝0.8087m2，作为电芯有效面积。
根据公式(7)计算与电芯有效面积相关的电阻，包括隔膜电阻、极片电阻、电化学反应电阻和扩散电阻；
获取与电芯有效面积无关的电阻，包括铝壳电池的机械件电阻(实测)、焊接电阻(实测)和铝箔电阻(模拟仿真)，汇总后得到铝壳电池的总电阻，结果列于表3。
表3
第二方面，本发明提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器，以及，
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行：
如第一方面所述的电池内阻测试方法。
在一些实施例中，电子设备可以是终端设备。终端设备可以为移动终端设备，也可以为非移动终端设备。移动终端设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机、上网本、个人数字助理等；非移动终端设备可以为个人计算机、电视机、柜员机或者自助机等；本发明实施方案不作具体限定。
第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行：
如第一方面所述的电池内阻测试方法。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
Claims (10)
1.电池内阻测试方法，其特征在于，包括：
获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻；
对电池进行放电，根据所述正极欧姆电阻、所述负极欧姆电阻，计算放电过程中的正极极化内阻、负极极化内阻；
获取电池的隔膜电阻；
获取电池的正极极片电阻、负极极片电阻；
根据所述正极极化内阻、所述负极极化内阻、所述隔膜电阻、所述正极极片电阻、所述负极极片电阻，计算电池内阻。
2.根据权利要求1所述的电池内阻测试方法，其特征在于，所述获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻的步骤包括：
测试电池的正极电化学阻抗谱、负极电化学阻抗谱，分别得到正极奈奎斯特曲线、负极奈奎斯特曲线；
对所述正极奈奎斯特曲线、所述负极奈奎斯特曲线进行分析，获取正极欧姆电阻、负极欧姆电阻。
3.根据权利要求2所述的电池内阻测试方法，其特征在于，所述正极极化内阻包括正极电化学反应内阻和正极扩散电阻，所述负极极化内阻包括负极电化学反应内阻和负极扩散电阻；
对应的，所述对电池进行放电，根据所述正极欧姆电阻、所述负极欧姆电阻，计算放电过程中的正极极化内阻、负极极化内阻的步骤包括：
使用恒定电流对电池进行脉冲放电，得到正极脉冲放电曲线和负极脉冲放电曲线；
对所述正极脉冲放电曲线进行分析，计算正极扩散电阻，并根据所述正极欧姆电阻计算正极电化学反应内阻；
对所述负极脉冲放电曲线进行分析，计算负极扩散电阻，并根据所述负极欧姆电阻计算负极电化学反应内阻。
4.根据权利要求1所述的电池内阻测试方法，其特征在于，所述获取电池的隔膜电阻的步骤包括：
测试隔膜对称电池的电化学阻抗谱，得到隔膜对称电池的奈奎斯特曲线；其中，所述隔膜对称电池通过取出电池的隔膜制备而成；
对所述隔膜对称电池的奈奎斯特曲线进行分析，计算电池的隔膜电阻。
5.根据权利要求1所述的电池内阻测试方法，其特征在于，所述获取电池的正极极片电阻、负极极片电阻的步骤包括：
获取正极极片的膜片电阻和负极极片的膜片电阻；
获取测试探针面积、正极极片面积、负极极片面积；
根据所述正极极片的膜片电阻、所述测试探针面积、所述正极极片面积，计算正极极片电阻；
根据所述负极极片的膜片电阻、所述测试探针面积、所述负极极片面积，计算负极极片电阻。
6.根据权利要求1所述的电池内阻测试方法，其特征在于，还包括：
计算正极机械电阻、负极机械电阻；
根据所述正极极化内阻、所述负极极化内阻、所述隔膜电阻、所述正极极片电阻、所述负极极片电阻、所述正极机械电阻、所述负极机械电阻，计算电池内阻。
7.根据权利要求6所述的电池内阻测试方法，其特征在于，所述计算正极机械电阻、负极机械电阻的步骤包括：
根据所述正极欧姆电阻、所述隔膜电阻、所述正极极片电阻，计算正极机械电阻；
根据所述负极欧姆电阻、所述隔膜电阻、所述负极极片电阻，计算负极机械电阻。
8.根据权利要求1所述的电池内阻测试方法，其特征在于，所述电池为铝壳电池或软包电池。
9.电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行：
如权利要求1至8任一项所述的电池内阻测试方法。
10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行：
如权利要求1至8任一项所述的电池内阻测试方法。
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518000 1-2 Floor, Building A, Xinwangda Industrial Park, No. 18 Tangjianan Road, Gongming Street, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: Xinwangda Power Technology Co.,Ltd. Address before: 518000 Xinwangda Industrial Park, No.18, Tangjia south, Gongming street, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: SUNWODA ELECTRIC VEHICLE BATTERY Co.,Ltd. |
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