隨著電動(dòng)汽車（EV）和儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）在全球的普及，人們對(duì)鋰離子電池的需求正在迅速增長(zhǎng)。電池行業(yè)領(lǐng)先的汽車Tier1正開(kāi)始探索采用 EIS*2 測(cè)試來(lái)確認(rèn)內(nèi)阻*1。

是探索新測(cè)量方法，進(jìn)行模式轉(zhuǎn)變，還是尋求改進(jìn)當(dāng)前的測(cè)量方法？這是追求更大容量的鋰離子電池的制造商在不久的將來(lái)可能必須要做出的選擇。

*1 內(nèi)阻：電池狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。它表示電池本身電流流動(dòng)的困難程度。通常在電池生產(chǎn)線上使用電池測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，該方法使用測(cè)量頻率為 1 kHz 的交流信號(hào)。

*2 EIS：電化學(xué)阻抗譜。EIS是通過(guò)對(duì)電池施加交流電壓，并在改變頻率的同時(shí)測(cè)量阻抗（交流電阻），從而詳細(xì)分析電池內(nèi)部電化學(xué)特性的一種方法。

■ 背景

為實(shí)現(xiàn)有限資源的可持續(xù)利用，通過(guò)促進(jìn)廢舊電池的再利用和回收來(lái)實(shí)現(xiàn)電池循環(huán)經(jīng)濟(jì)*3已成為一個(gè)迫切的課題。為了實(shí)現(xiàn)高效的電池回收，必須要記錄和管理電池從生產(chǎn)到廢棄的整個(gè)生命周期的數(shù)據(jù)。歐盟推出了電池護(hù)照*4 ，以提高電池價(jià)值鏈的透明度、循環(huán)性和可持續(xù)性。記錄數(shù)據(jù)的使用有望創(chuàng)造新的價(jià)值，如改進(jìn)電池剩余價(jià)值評(píng)估技術(shù)和提高回收效率。

*3 電池循環(huán)經(jīng)濟(jì)：一種經(jīng)濟(jì)模式，旨在通過(guò)在電池設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、再利用和回收的各個(gè)階段促進(jìn)資源的有效利用和再循環(huán)，最大限度地提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)最大程度地減少對(duì)環(huán)境的影響。

*4 電池護(hù)照：一種通過(guò)電子方式記錄并管理電池在生產(chǎn)制造、使用和回收各環(huán)節(jié)的相關(guān)信息，確保電池整個(gè)生命周期可追溯性的系統(tǒng)。

與此同時(shí)，為了延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的續(xù)航里程和擴(kuò)大儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模，新型電池也在不斷開(kāi)發(fā)中，電池的容量不斷增大。特別是用于高性能電動(dòng)汽車的新型電池，其尺寸和內(nèi)部結(jié)構(gòu)正在發(fā)生重大變化。隨著電池容量的增加，其內(nèi)阻也在減小。近年來(lái)，電池容量的急劇增大導(dǎo)致內(nèi)阻變的非常低，從而使得內(nèi)阻越來(lái)越難以精確測(cè)量。此外，與過(guò)去相比，電池的尺寸和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化，因此出現(xiàn)了一個(gè)新問(wèn)題，想要正確評(píng)估其品質(zhì)，就無(wú)法再沿用一直以來(lái)作為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的1 kHz固定頻率的電池測(cè)試儀。

目前在電池行業(yè)處于領(lǐng)先地位的汽車Tier1已開(kāi)始尋找新一代的內(nèi)阻測(cè)試方法。電池內(nèi)阻測(cè)量需要新的解決方案，在實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，適應(yīng)電池新的結(jié)構(gòu)和更大的容量。

電池阻抗測(cè)試儀BT4560	電池測(cè)試儀BT6075

■ 通過(guò)EIS測(cè)試獲得詳細(xì)數(shù)據(jù)

隨著電池護(hù)照的推出，各電池制造商不斷摸索著獲取和管理電池生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)的方法。其中一個(gè)引人注目的解決方案就是利用EIS測(cè)試（電化學(xué)阻抗譜）來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)阻。通過(guò)在寬頻帶范圍內(nèi)中使用多個(gè)頻率進(jìn)行測(cè)量，可以更加詳細(xì)地分析和記錄電池電芯的內(nèi)部狀態(tài)。

電池阻抗測(cè)試儀BT4560可在 0.01 Hz 至 1.05 kHz 的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行 EIS 測(cè)試，該產(chǎn)品由公司發(fā)布已有一段時(shí)間?，F(xiàn)在，BT4560 不僅被用于開(kāi)發(fā)和研究，也被作為生產(chǎn)線上的檢測(cè)設(shè)備引起了大家的廣泛關(guān)注。

例如，使用BT4560在測(cè)量頻率為0.01 Hz時(shí)進(jìn)行測(cè)量，可以了解到電池電芯在接近實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)的直流狀態(tài)下的內(nèi)阻。另外，有時(shí)相比1 kHz，在測(cè)量頻率為100 Hz時(shí)進(jìn)行的測(cè)試受到的電感成分的影響更小，更能準(zhǔn)確反映大容量電池電芯的內(nèi)阻值。

汽車Tier1正在利用EIS測(cè)試為最新電池尋找合適的測(cè)量條件，為將來(lái)在電池的生命周期內(nèi)有效利用數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備。

■ 適用于更大容量的高精度測(cè)量

隨著電池容量的增加，內(nèi)阻值變得越來(lái)越小，測(cè)量精度和測(cè)量再現(xiàn)性方面的問(wèn)題也越來(lái)越多。作為一款測(cè)量頻率最高可達(dá) 1 kHz 的電池測(cè)試儀，BT6075在精度、穩(wěn)定性和測(cè)量速度方面都達(dá)到了較高水平。它專為需要更先進(jìn)的內(nèi)阻測(cè)量方法，并希望將性能提升到極限的用戶而設(shè)計(jì)。

■ 總結(jié)

您是想轉(zhuǎn)變模式尋找新的測(cè)量方法，還是想對(duì)現(xiàn)有測(cè)量方法進(jìn)行改進(jìn)？隨著數(shù)據(jù)可追溯性的引入和容量的不斷提高，電池行業(yè)迎來(lái)了一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。HIOKI日置提供可進(jìn)行EIS測(cè)試的BT4560和對(duì)傳統(tǒng)方法精益求精的BT6075這兩種儀器來(lái)支持電池循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)和新一代電池的開(kāi)發(fā)。

■ BT4560的特點(diǎn)

電池阻抗測(cè)試儀，測(cè)量頻率范圍寬，可用于各類電池的內(nèi)阻測(cè)量。測(cè)量頻率下限已從 0.1 Hz 升級(jí)至 0.01 Hz。

測(cè)量頻率：0.01 Hz ～ 1.05 kHz

最大輸入電壓：5 V

電阻測(cè)量量程： 3 m, 10 m, 100 mΩ 

最小分辨率：0.1 μΩ（3 mΩ量程、10 mΩ量程）

■ BT6075的特點(diǎn)

測(cè)量頻率為1 kHz，可對(duì)電池內(nèi)阻進(jìn)行高精度、快速和穩(wěn)定的測(cè)量。電池測(cè)試儀的高端機(jī)型。

測(cè)量頻率：1 kHz

最大輸入電壓：100 V

電阻測(cè)量量程： 3 mΩ、30 mΩ、300 mΩ 、3 Ω、30 Ω

分辨率：0.01 μΩ（3 mΩ量程）

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