LiFePO

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/C 锂离子电池直流内阻测试研究

    摘要：研究了圆柱形动力磷酸铁锂锂离子电池在不同电流、不同测试持续时间下的直流内
阻。分析了电池

SOC、充电电流和放电电流、持续时间以及电流和时间的交互作用对电池直

流内阻的影响。研究表明，测试电流和持续时间对电池的直流内阻影响比较大，在
30~80%SOC 范围内相同测试条件下电池的直流内阻变化不大；放电测试条件下的直流内阻
略高于充电测试条件下的直流内阻；在

0~10s 内，电池的直流内阻测试值与测试时间呈线

性变化关系；容量型电池与功率型电池的直流内阻变化规律相同。
    关键词：直流内阻，磷酸铁锂,锂离子电池，动力电池，测试方法

Study on the DC internal resistance of LiFePO

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/C Li-ion battery

Abstract:

DC internal resistance of battery is an essential parameter for designing 

vehicle auxiliary system and battery pack. The effects of current, time, SOC on DC 
internal resistance of LiFePO4/C Li-ion battery were tested and analyzed respectively. 
The research shows that the DC internal resistance is similar at 30~80% SOC on the 
same test methods, the DC internal resistance with discharging methods is larger than 
it with charging methods, and the DC internal resistance is linear with the test time in 
10s  at  the  same  SOC  and  current.  The  DC  internal  resistance  variation  rules  of  the 
high energy battery are similar to the high power battery.
Keywords:  DC  internal  resistance,  LiFePO

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,  Li-ion  battery,  power  battery,  test 

methods 

内阻是评价电池性能的重要指标之一。内阻的测试包括交流内阻与直流内阻。对于单体

电池，一般以交流内阻来进行评价，即通常称为欧姆内阻。但对于大型电池组应用，如电动
车用电源系统来说，由于测试设备等方面的限制，不能或不方便来直接进行交流内阻的测
试，一般通过直流内阻来评价电池组的特性。在实际应用中，也多用直流内阻来评价电池的
健康度，进行寿命预测，以及进行系统

SOC、输出/输入能力等的估计。在生产中，可以用来

检测故障电池如微短路等现象。

直流内阻的测试原理是通过对电池或电池组施加较大的电流（充电或放电），持续较

短时间，在电池内部还没有达到完全极化的情况下，根据施加电流前后电池的电压变化和
施加的电流，计算电池的直流内阻。测试直流内阻必须选择好四个参数：电流（或采用的倍
率）、脉冲时间、荷电状态（

SOC）、测试环境温度。这些参数的变化对直流内阻有较大的影

响。

直流内阻不仅包括了电池组的欧姆内阻部分，还部分包括了电池组的一些极化电阻。

而电池的极化受电流、时间等影响比较大。目前常用的直流内阻测试方法有以下三个：（

1）

美国《

FreedomCAR 电池测试手册》中的 HPPC 测试方法：测试持续时间为 10s，施加的放电

电流为

5C 或更高，充电电流为放电电流的 0.75。具体电流的选择根据电池的特性来制定。

（

2）日本 JEVSD713 2003 的测试方法，原来主要针对 Ni/MH 电池，后也应用于锂离子电

池，首先建立

 0～100％ SOC 下电池的电流一电压特性曲线，分别以 1C、2C、5C、10C 的 电

流对设定

SOC 下的电池进行交替充电或放电，充电或放电时间分别为 10s，计算电池的直

流内阻。（

3）我国

“863”计划电动汽车重大专项《HEV 用高功率锂离子动力蓄电池性能测试

规范》中提出的测试方法，测试持续时间为

5s，充电测试电流为 3C，放电测试电流为 9C。

JEVS 法、HPPC 法两种测试方法各有特点， JEVS 法采用 0～10C“系列”电流可以避免

采用单一电流产生的结果偏差，其假定电池的内阻主要成分是近似恒定的欧姆阻抗，因此
在放电倍率较低情况下可靠性较高。实际上在电池高倍率充放电时，整个电池反应的速率控
制步骤由小倍率下的电荷转移过程控制变为传质过程控制，电池的阻抗构成中不仅有电池