内阻

　　1.内阻的构成

　　电池内阻包括了欧姆内阻和电化学电阻，同时含有一定的电容和电感，如图2所示。

图2 电池的内阻等效电路模型

　　欧姆内阻又包括了极柱、汇流排、板栅以及板栅与活性物间的电阻。电化学内阻包括了涂膏、电解质和隔膜的电阻，并联的极板与它们之间的介电物质构成电容Xc。

　　由于电池的内阻与它本身容量有一定的联系，因此可以利用这个参数来预测电池的性能。不过两者之间并非严格的线性关系。目前虽然可以准确测量出电池的内阻，但是这个参数并不能直接用来指示电池的容量。它只能是在电池性能已严重退化到将影响整个系统正常使用时，做为一个警告指示。

　　2.电池老化和电池内阻的关联

　　电池内阻变化可以一定程度指示电池老化程度。固定型铅酸蓄电池电池寿命通常是指25℃条件下浮充使用寿命，或者按规定的放电深度循环放电次数。电池老化过程是非常缓慢的，并伴随这板栅的腐蚀、活性物软化，电解液干凅等。电池老化过程也标志电池内阻的增加和容量的降低，当电池实际容量低于额定容量的80%以下时，其老化速度将迅速增加，电池将不能可靠使用，即电池寿命终止，如图3所示。

　　实际应用中，蓄电池内阻比初期值高出50%以上时候，则电池容量大约会降低到60～80%左右。这个规律的相关性比较强。但在低于80%之前变化时，相关性较差，如图4所示。

图3 蓄电池内阻与电池寿命的关系

图4 电池内阻与剩余容量相关性

　　3.内阻的影响因数

　　•电池老化程度

　　随着电池老化，蓄电池内阻增加。比如随栅板和汇流排的腐蚀，金属导电回路变化，使电池内阻增大。

　　•环境温度

　　当温度升高时，电解液的活度加强，内阻降低;当温度降低时，电解液活度减小，内阻增加。大量实验数据表明，当温度低于20℃时，电池内阻随温度的变化明显，当温度高于20℃时，电池内阻随温度变化较为平缓。

　　•电池荷电状态

　　电池处于不同充电状态时其内阻不同，满充电时内阻最小。随着放电进行电池内阻逐渐增加。而随充电的进行内阻逐渐减小。

　　•浮充电压

　　不同的浮充电压对电池产生的影响不一样，比如发热，极板腐蚀，氧复合，电化学极化程度等，因此对内阻也会产生不同的影响。

　　•电池运行状态

　　不同的运行状态，也会影响电池内阻。比如电池浮充情况下，新电池内阻比离线时要低，大约低5%左右。另外浮充运行电池初期投入使用时电池内阻的离散性较大，通常大约需要1～3个月的时间才能达到稳定的状态。

　　因此，当BMS系统需要设置电池内阻初始值作为基准时，建议等电池投入运行后至少2个月时为准。这样内阻基准值才能更支持BMS系统的正常运行。