一、电池内阻定义及影响

电池内阻是指电池内部的电阻，由欧姆电阻和电化学极化内阻构成。 内阻大小受化学反应、电解质浓度、内部材料等多种因素影响。当电池充电或放电时，电流通过电池内阻会产生一定的压降，从而影响电池的实际输出电压，减弱对外部电路的供电能力。除此之外，电池内阻还会使电池放电速度变慢，工作温度升高，能量损耗增加，可用容量降低。有研究表明，当内阻超过正常值的25%，则蓄电池容量降低到其标称容量的80%左右；若超过正常值50%，则蓄电池容量降低到其标称容量的80%以下。基于上述的负面因素，对电池内阻的动态持续监测，在实际的生产场景中变得十分重要。

二、常见电池内阻测量方法介绍

目前针对铅酸蓄电池内阻的在线监测方法，业内主要有直流放电法和交流阻抗法两种。

1. 直流放电法

该方法的测量原理为通过对电池进行大电流放电，同时测量电池两端的电压压降，进而使用欧姆定律计算其内阻大小。该种方法的优点是测量精度可以控制在0.1%以内，缺点是需要在2～3秒内形成几十到上百安培的大放电电流，会导致电池内部电极出现极化反映，加速蓄电池老化失效，减少蓄电池寿命，因为电池内阻是动态变化的，故需要周期性测量，所以该种方法更适合研发及样机试产时使用。

2. 交流阻抗法

该方法的测量原理为通过将一定频率的交变电流施加到待测物体中，根据欧姆定律和电容定律综合计算电池的内阻。其优点是可以有效避免直流放电法导致的电池寿命衰减问题；其缺点是内阻测量值受交变电流频率的影响较大，具体表现如图1所示。

图1 交流阻抗与频率对应曲线

从图中可以看出在频率为1kHz附近时, 阻抗值是最稳定的, 同时可以将测量精度误差控制在1%~2%之间, 符合实际工程需求, 故该种方案被大规模商用实施。

三、东帆在铅酸蓄电池内阻测量领域的实践

东帆科技在实际应用中采用的方法为交流小电流放电法，属于对传统交流阻抗法的创新改良.通过控制对蓄电池放出幅值不超过2A的交变电流，同时采集放电时蓄电池两端的电压波动，并将采集到的波动信号进行放大处理，精确测量出放电时电池两端的压降，从而算出蓄电池内阻值。这种方法的另一个好处是，相比直流放电法，能够有效测量出电池内部的容抗，使测量结果更加接近电池内阻的实际值。

该方法的优点主要体现在具备较高的内阻测量精度，放电电流小，持续时间短（约 1s）, 对电池无任何不良影响。东帆科技将该方法产品化后的性能指标如图2所示。

图2 东帆科技电池单体测量单元内阻测量指标

东帆科技同使用相同测试原理（交流阻抗法，1kHz频率）的日置，Fluke等第三方测试仪做测试结果比较，数值相差很小， 几近相同，如图3所示。

图3 相同测试环境中第三方内阻测试仪结果VS东帆单体模块测量结果