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走进电化学丨电阻&内阻&阻抗,哪个最影响电池性能?

走进电化学丨电阻&内阻&阻抗,哪个最影响电池性能?
元能科技  2026-09-16  |  阅读:175 400-810-0069转7657

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在新能源电池行业,经常听到工程师们在讨论几个话题:

组 3.png

这些话题中均提到了与电池研发和生产相关的导电特性,这些参数有相似性,也有差异性,今天小编就从测试的角度来聊一聊 “电阻”、“内阻”、“阻抗” 这三者到底是什么意思?他们是如何影响电池性能的?


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图1.三种参数简介






1、先从三者的标准术语说起


参考一些国家标准文件中对电阻、内阻和阻抗的定义,三者的差异性如下表所示。

表1.三者对比表

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2、再看下电池行业中是怎么测试他们的




电阻:通常会被用于对电池材料或极片的性能评估,如材料的电阻率和极片电阻率,采用直流激励,有两探针和四探针的连接方式,但都是基于开尔文四线法,测出通过样品的电压和电流,根据欧姆定律计算电阻,再由样品厚度换算成电阻率,如图2所示。

比如最常用的磷酸铁锂(LFP)正极材料,如图3所示,它在不同压强下的电阻率在20~100 Ω*cm的范围,当对其进行表面改性或者包覆后,它的电阻率会有一定程度的变化,进而改变了极片中的电子导电网络,极片电阻也会相应变化,最终影响电池的倍率性能。

图片3.jpg

图2.电阻计算原理示意图

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图3.三种LFP材料不同压强下的电阻率曲线

内阻通常指电池内部所有电阻的总和,是电池生产、分选和评估中最常见的项目,主要分为直流法和交流法。

• 直流内阻 (DCR) 测试:这种方法模拟电池的实际工作状态,通过施加一个较大的直流电流脉冲(如放电或充电),测量其瞬间的电压变化(ΔV)来计算内阻(R = ΔV / I),DCR值包含欧姆内阻和极化内阻,更能反映电池在大电流工作下的性能。

• 交流内阻 (ACR) 测试:这是一种更快速的检测方法。它向电池施加一个微小的交流信号(如 1kHz 的正弦波),测量其电压响应,由于频率较高,ACR主要反映的是电池的欧姆内阻部分。这种测试对电池影响小、速度快,非常适合生产线上对电芯进行快速一致性筛选。

图片5.jpg

图4.扣式电池的DCR测试数据图

阻抗:是一种更深入的电化学分析技术,又称电化学阻抗谱 (EIS)。通过对电池施加一个频率范围很广(如 10μHz 到 1MHz)的微小交流信号,测量其在不同频率下的阻抗响应。

EIS能够将电池的总内阻“解耦”,分解为不同的组成部分,例如高频区的欧姆阻抗、中频区的电荷转移阻抗以及低频区的扩散阻抗(韦伯阻抗),这对于分析电池老化机理、评估SEI膜状态等研究至关重要。针对固态电解质材料最关注的离子电导率特性,也是采用测试EIS,进一步计算离子电导率参数。

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图5.扣式电池的充电和放电过程不同SOC的EIS

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图6.氧化物固态电解质在不同压强下的EIS

3、最后看一看这三个参数,哪个最影响电池性能?


综上所述,材料的导电性能看“电阻”,电芯内部的电阻总和看“内阻”,想要解耦电池内阻看“阻抗EIS”,这三者都在不同层级直接或间接影响电池性能,优先选择哪个参数主要取决于研究对象和研究目的。

4、 参考资料


1.GB/T 31486-2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》-

2.GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》-

3.GB/T 31467《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统》-

4.GB/T 36276-2018《电力储能用锂离子电池》

5.GB/T 18287-2013《移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》

6.GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子电池》

7.GB/T 38819-2020《锂离子电池材料电化学性能测试方法》

8.GB/T 45324-2025《锂离子电池正极材料粉末电阻率的测定》


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