前 言

隨著鋰離子電池在電動汽車和儲能系統的大規模應用，電池組內單體電芯的一致性成為影響整體性能與壽命的核心因素。直流內阻（DCIR）作為衡量電池健康狀態和功率特性的關鍵參數，其測試方法的精度與效率直接決定了電池分選和成組優化的效果。DCIR反映了鋰離子電池內部離子遷移和電子傳導的綜合阻力，其數值與電池的極化特性、老化程度密切相關。在動力電池模組中，若單體電芯DCIR差異超過5%，可能導致充放電過程中電芯間電流分布不均，加速局部老化甚至引發熱失控。傳統DCIR測試易受環境溫度、測試條件波動等因素干擾，導致數據離散性大。本文將介紹一種高一致性DCIR測試方法，結合先進設備與標準化流程，為電池研發與生產提供可靠支持。

1. 實驗設備

采用元能科技ERT高精度電池測試系統（圖1），支持多電芯同步測試，高精度電流電壓模塊，可消除電流電壓波動對DCIR的影響。

圖1. 元能科技電化學性能分析儀ERT系列

2. DCR測試流程

扣電信息：15個平行樣NCM/Li半電池，以0.1C恒流充至50%SOC，靜置2小時（25℃恒溫）；

設備信息：三類精度的充放電設備：0.01%FS，0.02%FS，0.05%FS；

測試步驟：按照下圖所示計算10sDCIR，并計算平行樣的變異系數COV。

圖2. DCIR測試電流電壓變化曲線

3. 數據分析與一致性驗證

對15個平行樣扣電（容量12mAh）在三種電流電壓精度的設備上進行相同的DCIR測試，結果如圖3所示，當測試設備的電壓精度更高時，結合DCIR的計算公式，電壓變化量的測試準確性和一致性更好，平行樣的DCIR的變異系數也更小。

圖3. DCIR數據對比

4. 應用場景與價值

電芯分選：通過高精度DCIR數據實現精細化分容，降低模組內電芯性能差異；

工藝優化：識別極片壓實密度、電解液浸潤度等工藝波動對DCIR的影響；

老化監測：長期追蹤電池組DCIR變化趨勢，預警一致性劣化風險。

5. 總結

本文基于元能科技電化學性能分析儀ERT系列測試設備，建立了鋰離子電池高一致性DCIR測試方法，通過采用更高精度的DCIR測試設備，顯著提升了數據重復性與可比性。

6. 參考文獻

[1] 秦紅蓮, 霍然, 魏得勛. 三元鋰離子電池直流內阻的測試分析[J]. 電池工業, 2021(5):4.

[2]周江,于寶軍.鋰離子電池階梯充電制式與循環衰減機制[J].電源技術,2023,47(6):741-744.