燃料電池阻抗測試系統(tǒng)用于三種常見電池阻抗的測試

　　電池阻抗是指電流在通過電池時(shí)受到的阻力，燃料電池阻抗測試系統(tǒng)測試包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻以及外部接觸阻抗。

　　（1）歐姆內(nèi)阻主要是指由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成，與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)、裝配等有關(guān)，其阻值的大小與充放電狀態(tài)無關(guān)，亦幾乎不受SOC狀態(tài)的影響，僅隨著溫度的升高而降低。

　　（2）極化內(nèi)阻是指電化學(xué)反應(yīng)時(shí)由極化引起的電阻，僅發(fā)生在電池的充/放電過程中，包括電化學(xué)極化和濃差極化引起的電阻。其中，電化學(xué)極化是由于電極的電化學(xué)速率反應(yīng)遲緩造成的，電化學(xué)反應(yīng)過程中某一步電荷轉(zhuǎn)移速率達(dá)不到對外放電速率時(shí)表現(xiàn)的阻抗，此時(shí)電池就要分配一定的電壓用于滿足其轉(zhuǎn)移速率的活化能；而濃差極化是由于反應(yīng)物消耗引起電極表面得不到及時(shí)補(bǔ)充導(dǎo)致的（或是某種產(chǎn)物在電極表面積累，不能及時(shí)疏散）。研究表明，極化內(nèi)阻的大小受到SOC狀態(tài)的影響。如圖1所示，當(dāng)電池的SOC接近空電與滿電狀態(tài)時(shí)，其極化內(nèi)阻較大，而SOC處于20%~80%時(shí)，其極化內(nèi)阻相對較小，而且這種現(xiàn)象會(huì)隨著電池循環(huán)次數(shù)的增多而逐漸加劇，這是因?yàn)榻?jīng)過多次循環(huán)后，鋰離子電池的電極活性物質(zhì)與電解液界面逐漸退化，導(dǎo)致電化學(xué)的阻抗增加。

　　（3）接觸阻抗是指電池在使用中，正負(fù)極與外接電路間的接觸不良導(dǎo)致的阻抗。接觸阻抗主要發(fā)生在PACK過程中，例如焊接不良、串聯(lián)螺栓扭矩不緊等異常都會(huì)導(dǎo)致較大的接觸阻抗，且隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸出現(xiàn)扭力衰減問題，燃料電池阻抗測試系統(tǒng)一般要求過電流的地方接觸越緊密越好（不同型號螺栓存在扭力標(biāo)準(zhǔn)范圍，過大可能導(dǎo)致螺栓損壞）。