能源检测

内阻是锂离子电池内部阻抗的综合体现，直接关联电性能、循环稳定性与应用可靠性，是贯穿电池设计、生产及维护全流程的核心指标。深入理解内阻测试的作用逻辑与方法细节，对优化电池性能、保障生产质控及提升应用效率具有关键价值，本文将围绕其作用与测试方法展开探讨。

内阻与电池核心电性能的直接关联

锂离子电池内阻由欧姆内阻（电极、电解质、集流体等部件的固有电阻）和极化内阻（电化学/浓差极化引发的动态电阻）组成。充放电时，内阻通过焦耳热（I²R）消耗能量：充电时，内阻越大，热损失越多，实际存入的有效能量越少；放电时，内阻导致端电压下降（U=OCV-IR），高倍率场景下这一影响更突出——内阻大的电池会更快达到放电截止电压，可用容量骤减。

以1C充电的同容量电池为例：内阻5mΩ的电池热损失为（10A）²×5mΩ=0.5W，内阻10mΩ的电池热损失为1W，后者充电温度升高更快，可能触发温度保护延长充电时间；放电时，若电池开路电压3.6V、内阻10mΩ，10A电流放电的端电压为3.5V，若内阻增至20mΩ，端电压降至3.4V，动力输出明显减弱。

内阻测试对电池组一致性的保障

电池组性能依赖单体一致性，内阻差异是组内不均衡的核心诱因：充电时，内阻大的单体电压上升更快，提前达到充电上限，限制其他单体充电量；放电时，内阻大的单体电压下降更快，提前触发保护，导致整组容量浪费。因此，内阻测试是生产质控的关键环节，通过筛选内阻超差单体，确保组内一致性。

某圆柱电池厂18650生产线，用在线测试仪100%检测每只电池，设定内阻偏差阈值5%：若批次平均内阻6mΩ，超过6.3mΩ或低于5.7mΩ的电池被剔除。此举使电池组内阻标准差从0.5mΩ降至0.2mΩ，循环寿命从500次提升至800次，彻底解决组内不均衡问题。

内阻变化反映循环寿命衰减

电池循环衰减的本质是内部材料退化：SEI膜增厚增加欧姆内阻，正极活性物质崩塌、负极石墨粉化加剧极化内阻。因此，内阻增长速率直接对应衰减程度——内阻增长越快，寿命衰减越快。

某三元锂电池寿命测试显示：初始内阻4mΩ，循环200次后增至5mΩ（增长25%），循环500次后增至7mΩ（增长75%），当内阻达初始值2倍（8mΩ）时，容量衰减至78%（行业寿命终点）。通过跟踪内阻变化，可提前预判电池退役时间，为梯次利用（如电动汽车电池转储能）提供依据。

常见内阻测试方法及原理

直流内阻（DCR）测试是生产常用方法：施加恒定直流电流脉冲（如1C、100ms），测脉冲前后电压差，用R=ΔV/ΔI计算内阻。该方法速度快，适合在线检测，主要反映欧姆内阻（短脉冲下极化影响小）。例如，电池开路电压3.6V，10A脉冲后端电压3.5V，ΔV=0.1V，DCR=10mΩ。

交流内阻（ACIR）测试用于实验室精确分析：施加小幅值1kHz正弦波交流信号，通过阻抗谱测内阻。高频信号周期远短于极化响应时间，ACIR主要反映欧姆内阻（排除极化干扰）。电化学工作站测试时，1kHz、5mA信号的阻抗值即为ACIR，精度达0.1mΩ，适合研究SEI膜、电解质导率等细节。

测试准确性的条件控制

内阻测试需严格控制条件：一是温度，电池内阻随温度降低显著增加（25℃内阻5mΩ的电池，0℃时增至8mΩ，-20℃增至15mΩ），需恒温（25±2℃）或温度补偿；二是SOC，电池在SOC 50%时内阻最低，SOC<20%或>80%时内阻上升，测试需统一SOC（通常50%）；三是参数，DCR的电流脉冲大小、时间影响结果（电流越大、脉冲越长，极化影响越大），需遵循标准（如ISO 12405规定的1C、100ms）。

例如，实验室测试时，先将电池充至SOC 50%，25℃恒温静置2小时消除极化，再用1C脉冲100ms测电压差——这样的结果重复性好，能准确反映电池真实内阻。