多項研究表明蓄電池歐姆內阻與蓄電池健康狀態有(you)(you)著比(bi)較緊密的聯系(xi)。我們通過對(dui)蓄(xu)電(dian)池(chi)的十多(duo)年(nian)的研究過程，同樣認為(wei)蓄(xu)電(dian)池(chi)的歐(ou)姆內阻(zu)對(dui)蓄(xu)電(dian)池(chi)的健康狀態(tai)描述的準確度有(you)(you)重(zhong)要(yao)作(zuo)用。那么(me)為(wei)什(shen)么(me)蓄(xu)電(dian)池(chi)歐(ou)姆內阻(zu)如此重(zhong)要(yao)？蓄(xu)電(dian)池(chi)歐(ou)姆內阻(zu)與普通用電(dian)阻(zu)有(you)(you)何不同？
電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)（Resistance，通(tong)(tong)(tong)常用(yong)(yong)(yong)“R”表(biao)示(shi)），是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)物(wu)理(li)量(liang)，在物(wu)理(li)學中(zhong)表(biao)示(shi)導(dao)體(ti)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)阻(zu)礙作用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小。導(dao)體(ti)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)越大(da)(da)(da)，表(biao)示(shi)導(dao)體(ti)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)阻(zu)礙作用(yong)(yong)(yong)越大(da)(da)(da)。不同的(de)(de)(de)導(dao)體(ti)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)一(yi)(yi)(yi)般不同，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)是(shi)導(dao)體(ti)本身的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種特性(xing)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)將會導(dao)致電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)流(liu)通(tong)(tong)(tong)量(liang)的(de)(de)(de)變化，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)越小，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)流(liu)通(tong)(tong)(tong)量(liang)越大(da)(da)(da)，反之亦然。我們通(tong)(tong)(tong)常用(yong)(yong)(yong)歐姆定(ding)律計算(suan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)：在同一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路中(zhong)，通(tong)(tong)(tong)過某段(duan)導(dao)體(ti)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)跟(gen)這段(duan)導(dao)體(ti)兩端(duan)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓成正比，跟(gen)這段(duan)導(dao)體(ti)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)成反比。
導體內(nei)的(de)(de)(de)自由電子(zi)(zi)在運(yun)動中不斷和(he)晶格(ge)節(jie)點上做(zuo)熱振子(zi)(zi)的(de)(de)(de)正離子(zi)(zi)相碰撞，使電子(zi)(zi)運(yun)動受(shou)到阻礙，因(yin)而就具有了(le)一(yi)定的(de)(de)(de)電阻。我們可以理解(jie)自由電子(zi)(zi)在確定壓降的(de)(de)(de)激勵下，形(xing)成定向流動，而這個流動過程通(tong)常被(bei)導體本身（材質、橫截(jie)面(mian)積、長(chang)度(du)）限制。就像是(shi)道路(lu)對車輛行駛的(de)(de)(de)限制，地面(mian)平(ping)整程度(du)和(he)障(zhang)礙物影響(xiang)車輛的(de)(de)(de)平(ping)均速度(du)，道路(lu)寬度(du)影響(xiang)車流量，道路(lu)長(chang)度(du)影響(xiang)車輛行駛這段路(lu)程的(de)(de)(de)總時(shi)間。
我們(men)把蓄(xu)電(dian)(dian)池內(nei)阻(zu)(zu)(zu)分為(wei)歐姆(mu)內(nei)阻(zu)(zu)(zu)和"電(dian)(dian)荷轉(zhuan)移電(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)"。極板的(de)化學(xue)反應(ying)動力學(xue)的(de)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)項稱為(wei) "電(dian)(dian)荷轉(zhuan)移電(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)"，在(zai)放電(dian)(dian)時會起作用。而(er)電(dian)(dian)池本身的(de)好壞并是電(dian)(dian)池內(nei)部綜合狀態決定的(de)，因此我們(men)主(zhu)要(yao)分析電(dian)(dian)池的(de)歐姆(mu)內(nei)阻(zu)(zu)(zu)。
蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)本身是一(yi)個復(fu)雜的(de)化學(xue)體(ti)，通過(guo)化學(xue)反(fan)應(ying)實現電(dian)(dian)(dian)能(neng)的(de)充(chong)放與(yu)存(cun)儲。如果把電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)看作一(yi)個導(dao)體(ti)，電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)正負極柱看作導(dao)體(ti)的(de)兩端，那么電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)歐(ou)姆內(nei)(nei)阻(zu)可(ke)以理解(jie)為電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)內(nei)(nei)部(bu)參與(yu)化學(xue)反(fan)應(ying)的(de)物(wu)質(zhi)在同樣電(dian)(dian)(dian)路激(ji)勵下，反(fan)應(ying)速度和反(fan)應(ying)的(de)充(chong)分(fen)程度。參與(yu)化學(xue)反(fan)應(ying)的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)相當于導(dao)體(ti)內(nei)(nei)部(bu)的(de)自由(you)電(dian)(dian)(dian)子(zi)，這些(xie)“自由(you)電(dian)(dian)(dian)子(zi)”在電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)內(nei)(nei)正負極柱間(jian)的(de)流通能(neng)力即電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)歐(ou)姆內(nei)(nei)阻(zu)，取(qu)決于“自由(you)電(dian)(dian)(dian)子(zi)”數量、通過(guo)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)內(nei)(nei)部(bu)的(de)過(guo)程，也(ye)可(ke)理解(jie)為取(qu)決于某(mou)一(yi)時(shi)刻(ke)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)內(nei)(nei)部(bu)結(jie)構(gou)綜合狀態(tai)。因此我們(men)有必(bi)要了解(jie)一(yi)下蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)內(nei)(nei)部(bu)結(jie)構(gou)。
蓄電池內部(bu)(bu)用填滿海綿狀(zhuang)鉛(qian)的鉛(qian)基板(ban)柵（又(you)稱格(ge)子體(ti)）作負(fu)極(ji)，填滿二(er)氧化鉛(qian)的鉛(qian)基板(ban)柵作正極(ji)，并用密度(du)(du)1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作電解質(zhi)(zhi)。而內部(bu)(bu)結構的狀(zhuang)態參(can)數(shu)也是(shi)比較多的，包(bao)括活(huo)性(xing)(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)（正極(ji)板(ban)上的活(huo)性(xing)(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)是(shi)二(er)氧化鉛(qian),負(fu)極(ji)板(ban)上的活(huo)性(xing)(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)是(shi)鉛(qian)）的總量、活(huo)性(xing)(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)分布均(jun)勻程(cheng)度(du)(du)，板(ban)柵厚度(du)(du)、板(ban)柵尺寸、板(ban)柵完整程(cheng)度(du)(du)、板(ban)柵材質(zhi)(zhi)工藝、電解質(zhi)(zhi)濃度(du)(du)、內部(bu)(bu)結晶(jing)量與結晶(jing)分布情況、內部(bu)(bu)溫度(du)(du)等等。
1、動態(tai)變化，蓄(xu)電池(chi)在退運狀(zhuang)(zhuang)態(tai)時，內(nei)部(bu)的化學(xue)反應處于(yu)一個動態(tai)平衡狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，其歐姆內(nei)阻(zu)也是處于(yu)一個動態(tai)平衡狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。
2、微劣化變化，蓄電池長期處于離線狀態時，其內部活性物質在動態平衡過程中，會有微量的鈍化，導致參與化學反應的活性物質實際上是以非常緩慢的變化量在減少的，由于活性物質鈍化很難自行恢復活性，所以內部活性物質是以不斷減少的，導致蓄電池健康狀態是不斷劣化，所以(yi)電池的歐(ou)姆內阻也是時時刻刻變化的。
3、阻值(zhi)非(fei)常小(xiao)，蓄(xu)電池內(nei)部化學反應非(fei)常迅速，自由電子運動受(shou)限小(xiao)，歐姆內(nei)阻阻值(zhi)非(fei)常小(xiao)。
4、難測(ce)量(liang)，一(yi)般的導體在線(xian)與(yu)離線(xian)歐姆(mu)內阻阻值是一(yi)致的，而蓄電池(chi)在線(xian)和離線(xian)狀態下，內阻的構成不同，在線(xian)測(ce)量(liang)內阻過程伴隨(sui)著(zhu)電荷轉(zhuan)移，產生變化(hua)的"電荷轉(zhuan)移電阻"這(zhe)一(yi)影響因素，因此很難準確(que)測(ce)量(liang)。
5、不(bu)(bu)同狀(zhuang)態的(de)(de)電(dian)池(chi)歐(ou)姆(mu)(mu)內阻(zu)可(ke)能(neng)是相同的(de)(de)，由于影響(xiang)電(dian)池(chi)歐(ou)姆(mu)(mu)內阻(zu)的(de)(de)因(yin)素特別多，各種因(yin)素的(de)(de)狀(zhuang)態也特別多，不(bu)(bu)同狀(zhuang)態組合表現(xian)出來的(de)(de)電(dian)池(chi)歐(ou)姆(mu)(mu)內阻(zu)可(ke)能(neng)是一致(zhi)的(de)(de)。
6、環(huan)境敏感(gan)性，電池(chi)歐姆內(nei)阻(zu)隨溫度下降而(er)迅速增大。這主要是(shi)由于電解質電阻(zu)的(de)(de)變化。因此，內(nei)阻(zu)反應蓄電池(chi)溫度是(shi)一個重(zhong)要的(de)(de)影響因素。
綜上，電池內部的綜合狀態是決定電池健康狀態的根本因素，而電池內部的任意變化都可能引起電池歐姆內阻的變化，因此，電池的歐姆內阻是能夠反應蓄電池健康狀態的表征量(liang)(liang)，這也是(shi)領域內(nei)(nei)(nei)相關人士(shi)不斷研究蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)內(nei)(nei)(nei)阻(zu)測量(liang)(liang)辦(ban)法的根(gen)本原因。同(tong)時又由于電(dian)池(chi)(chi)歐姆內(nei)(nei)(nei)阻(zu)受內(nei)(nei)(nei)部化學反應(ying)的動(dong)態變化特質影響(xiang)，非常(chang)難以(yi)測量(liang)(liang)，所以(yi)在(zai)蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)監測技(ji)術中，內(nei)(nei)(nei)阻(zu)測量(liang)(liang)的準確性、一致性是(shi)非常(chang)重要和關鍵的技(ji)術，可能會影響(xiang)到整(zheng)個(ge)的電(dian)池(chi)(chi)狀態分析結(jie)果(guo)。
盡管(guan)多數(shu)學者一致認同(tong)蓄電(dian)池(chi)內(nei)(nei)阻(zu)對電(dian)池(chi)健康(kang)狀態評(ping)估(gu)的重要(yao)性，但蓄電(dian)池(chi)內(nei)(nei)阻(zu)本身數(shu)據(ju)非常小(xiao)，且電(dian)池(chi)從生產下(xia)線(xian)到失效報廢，其內(nei)(nei)阻(zu)值總增量(liang)30%到40%，對于一個2V800Ah的單體電(dian)池(chi)，其額(e)定壽(shou)命終結(jie)，總內(nei)(nei)阻(zu)增加量(liang)不(bu)到50微(wei)歐。而大多數(shu)內(nei)(nei)阻(zu)測(ce)量(liang)設(she)備不(bu)具(ju)備在線(xian)高(gao)精度(du)（微(wei)歐級）測(ce)量(liang)技術，采(cai)用粗精度(du)測(ce)量(liang)設(she)備進行內(nei)(nei)阻(zu)測(ce)量(liang)是毫無(wu)意義的，無(wu)法準確評(ping)估(gu)蓄電(dian)池(chi)劣(lie)化狀態。
我們(men)自(zi)2005年創立起，就意(yi)識到蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)池(chi)歐(ou)姆(mu)內阻(zu)(zu)測(ce)量(liang)(liang)技術(shu)(shu)的(de)重要性，相關(guan)實驗(yan)表(biao)明，采用歐(ou)姆(mu)測(ce)量(liang)(liang)技術(shu)(shu)（電(dian)導或阻(zu)(zu)抗）鑒定(ding)出了15000只失效電(dian)池(chi)，準確(que)率98%。同時也意(yi)識到內阻(zu)(zu)測(ce)量(liang)(liang)數據高(gao)精度(du)的(de)必要性。我們(men)積(ji)極開(kai)展適用于工(gong)(gong)業(ye)測(ce)量(liang)(liang)環境(jing)的(de)可(ke)(ke)重復(fu)的(de)可(ke)(ke)靠(kao)的(de)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)池(chi)內阻(zu)(zu)高(gao)精度(du)測(ce)量(liang)(liang)技術(shu)(shu)的(de)研(yan)究，并取(qu)得了一定(ding)的(de)進展。現已經具(ju)(ju)備可(ke)(ke)進行(xing)工(gong)(gong)業(ye)級(ji)批(pi)量(liang)(liang)復(fu)制的(de)、蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)池(chi)內阻(zu)(zu)高(gao)測(ce)量(liang)(liang)精度(du)產品(pin)，內阻(zu)(zu)測(ce)量(liang)(liang)誤(wu)差在2-5微歐(ou)。并下蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)池(chi)內阻(zu)(zu)高(gao)精度(du)測(ce)量(liang)(liang)的(de)技術(shu)(shu)基礎上，不斷地(di)研(yan)究蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)池(chi)健康(kang)(kang)狀(zhuang)態評(ping)估模(mo)型(xing)與電(dian)池(chi)失效預測(ce)評(ping)估模(mo)型(xing)，現相關(guan)產品(pin)系統已具(ju)(ju)備蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)池(chi)健康(kang)(kang)狀(zhuang)態評(ping)估功能。
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