電池測試儀測量電池內部電阻和其他測量應用

電池測試儀測量電池內部電阻和其他測量應用

一、電池內部電阻測量的原理：

電池測試儀（BT3561, BT3562, BT3563, 3555, BT3554等）提供測試品類1kHz的交流電恒流，并從交流電壓表的電壓值中求出電池的內部電阻。
如圖所示，通過使用交流電壓表連接電池的+極和-極的交流4端子法，可以降低測量連接線的電阻和接觸電阻的影響，準確測量電池的內部電阻。
也能測量內部電阻為數mΩ這類的低電阻。
而且電池的直流電壓測量（OCV）中需要高精度測量，能夠實現0.01%rdg.的高精度測量。
電池阻抗分析儀BT4560由于設置1kHz以外的測量頻率能夠變化，因此從Cole-Cole圖的測量中能更加詳細的檢查內部電阻情況。
另外電池的直流電壓測量（OCV）中，實現了0.0035%rdg.的測量精度。

二、電池種類的不同內部電阻值和電池電壓值適用的電池測試儀

能夠測量電池的內部電阻（IR：Internal Resistant）和電池電壓（OCV：Open Circuit Voltage）的電池測試儀的系列以及所適用的電池種類如圖所示。
針對電動汽車（EV）或混動汽車的電池組或便攜式設備的小型電池組中所適用的鋰電池因為內部電阻較低，因此適合使用BT4560或3561。
電池組狀態（組裝狀態的鋰電池（Li-ion））時由于電池電壓（OCV）較大因此使用BT3562或BT3563。
此外，還可以測量鎳氫電池（Ni-MH）、鉛蓄電池、鎳鎘電池等充電電池的內部電阻和電池電壓，請按照電池電壓（OCV）來選擇電池測試儀。

三、電池組（組裝電池/堆疊電池/電池模塊）的內部電阻測量

為了獲得需要的電壓，將多個電池單元串聯。所謂電池包（或電池組、堆疊式電池、電池模塊等），為了連接電芯，將極耳或銅排焊接連接而成。
電池組的內部電阻測量中包含此焊接電阻。
若沒有正常焊接的話，則無法充分發揮電池組的性能，因此推薦使用電池測試儀對電池組狀態中的電池進行檢查。
BT3562可以測量60V的電池組的內部電阻，而BT3563可以測量300V的電池組的內部電阻。

四、電池的Cole-Cole圖測量

電池的內部電阻一般大致可分為歐姆電阻（溶液電阻）、反應電阻（電荷移動電阻）和擴散電阻（沃伯格阻抗）三種。
這些一般都通過Cole-Cole圖（奈奎斯特圖）測量而求得。
Cole-Cole圖的測量中適合使用測試頻率在100mHz～1.05kHz的范圍內可變的電池阻抗分析儀BT4560。
可以測量電池的有效電阻R和電抗X。
使用標配的PC應用軟件可以繪制出Cole-Cole圖。
而且使用LabVIEW能夠進行簡單的電池的等效回路分析。

五、其他用途：

5.1 雙電層電容器（EDLC）的ESR測量

雙電層電容器（EDLC）中用于備份的屬于Class 1的就是使用交流測量內部電阻。另外，Class 2、Class 3、Class 4時也作為簡單測量來使用。

BT3562在測試電流的頻率1kHz下可以測量3.1kΩ的ESR。

JIS C5160-1中規定了測試電流。測試電流需要符合JIS標準時使用LCR測試儀3523進行測量。BT3562按照測量量程測試電流是固定的。

5.2 鋰離子電容器（LIC）的ESR測量

將鋰離子電容器（LIC）或雙電層電容器（EDLC）充放電后，由于恢復電壓導致電位不穩定。在此狀態下測量ESR的話，會有受到恢復電壓的影響后測量值不穩定的情況。
使用電池測試儀BT4560的電位梯度校正功能，可以消除恢復電壓的影響，從而實現穩定的ESR測量。
電池測試儀BT4560的分辨率是0.1μΩ，可以測量1mΩ以下的ESR的鋰離子電容器（LIC）或雙電層電容器。

5.3 珀爾帖元件的內部電阻測量

珀耳帖元件通過流過直流電流進行冷卻或加熱、溫度控制。測量珀耳帖元件的內部電阻時，使用直流電流測量的話，則因為測試電流會導致在珀耳帖元件內部發生導熱或溫度變化，從而無法穩定的測量內部電阻。
使用交流電流測量，可減少導熱或溫度變化的情況，從而實現穩定的內部電阻測量。
BT3562因為能夠使用測試頻率1kHz的交流電流進行內部電阻測量，所以也能測量如數mΩ這類低電阻的珀耳帖元件的內部電阻。

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