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燃料電池阻抗測試系統用于三種常見電池阻抗的測試

點擊次數:371 發布時間:2021-05-18
   燃料電池阻抗測試系統主要由LCR儀表、夾具與附件、校準件以及補償件組成,主要應用于電池阻抗測試。是為了滿足微波技術的廣泛應用和電子產品應用頻率越來越高的需求應運而生的。
  電池阻抗是指電流在通過電池時受到的阻力,燃料電池阻抗測試系統測試包括歐姆內阻和極化內阻以及外部接觸阻抗。
 ?。?)歐姆內阻主要是指由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成,與電池的尺寸、結構、裝配等有關,其阻值的大小與充放電狀態無關,亦幾乎不受SOC狀態的影響,僅隨著溫度的升高而降低。
 ?。?)極化內阻是指電化學反應時由極化引起的電阻,僅發生在電池的充/放電過程中,包括電化學極化和濃差極化引起的電阻。其中,電化學極化是由于電極的電化學速率反應遲緩造成的,電化學反應過程中某一步電荷轉移速率達不到對外放電速率時表現的阻抗,此時電池就要分配一定的電壓用于滿足其轉移速率的活化能;而濃差極化是由于反應物消耗引起電極表面得不到及時補充導致的(或是某種產物在電極表面積累,不能及時疏散)。研究表明,極化內阻的大小受到SOC狀態的影響。如圖1所示,當電池的SOC接近空電與滿電狀態時,其極化內阻較大,而SOC處于20%~80%時,其極化內阻相對較小,而且這種現象會隨著電池循環次數的增多而逐漸加劇,這是因為經過多次循環后,鋰離子電池的電極活性物質與電解液界面逐漸退化,導致電化學的阻抗增加。
 ?。?)接觸阻抗是指電池在使用中,正負極與外接電路間的接觸不良導致的阻抗。接觸阻抗主要發生在PACK過程中,例如焊接不良、串聯螺栓扭矩不緊等異常都會導致較大的接觸阻抗,且隨著時間的推移會逐漸出現扭力衰減問題,燃料電池阻抗測試系統一般要求過電流的地方接觸越緊密越好(不同型號螺栓存在扭力標準范圍,過大可能導致螺栓損壞)。

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