文 献 综 述
1 课题背景及意义
现如今无论是在工业、农业、军事、航天、交通运输等领域，还是小到日常生活中的手机、电脑、台灯、充电宝等常用的生活用品，都离不开电池为其保驾护航，提供源源不断的能源动力。尤其是现今社会，人们对生活品质和要求不断提升，对电池维持重要电气设备蓄能环节也相应提出更高标准、更广范围应用、更强大的功能特性，要求电池的各项性能指标也变得更为苛刻，包括电池的续航时间要更加持久，充电速度更快，充电时间更短，电池的存储容量要更大[1]。对于精密测量仪器上的电池，具有更高的精度要求。尤其是在军事、航空等国家重要国防领域、国家大型数据中心系统的运行与维护、通信运行公司的大型基站服务器、大型国有银行的储能系统等国家重要的基础建设领域。这就引发了对具有高质量储备性能源的巨大需求[2]。
内阻是衡量电池性能的一个必要技术指标。通常情况下，电池的内阻越小，电池的大电流放电能力越强，电池的内阻越大，电池放电能力弱。电池出厂时的内阻较小，但电池经过长期使用后，由于电池内部电解液的枯竭，以及电池内部的物质活性降低，这时电池内阻就会逐渐增加，直至由于电池内阻过大，电池内部的电荷无法正常释放，电池也就无法正常使用[3]。大多数老化电池都是由于内阻过大的原因而造成无法使用。人们希望通过检测电池内阻，来判断和预测电池性能。
2 国内外研究现状
截至2017年底，全球70%的电池由中国生产，但是相关的检测仪器和管理系统基本上来自国外[2]。在国外，特别是美国、日本等国家早些年已经对电池内阻检测技术做了大量的研究和实验.例如美国通用公司EV-2系列开发安装的电池能源管理系统,其中动力电池管理模块可以分别检测电池组的电压电流信号，并以计算电池内阻阻值来分析电池容量比率和剩余电量，通过数据信息反馈中央处理器，由中央处理器做出调控和监测;日本AESC公司研制的全自动在线检测电池容量测试仪，它依据的原理为EIS电流放电法，通过检查电池内阻的相位差来评估测量电池容量值，检测精度上有了进一步提升，可达到0.2%0.25%，但其对外接供电设备和电池都有不同程度的损害，特别是对较短时间周期内需要定期检查的电池设备损害较大，影响电池的稳定性，减少其使用寿命。韩国LG公司研发的小型电池内阻检测仪，它打破了常规传统电池内阻测量装置的体积大，不方便携带等缺点，在不影响测量精度的同时缩小了测量仪器的空间体积，更方便操作人员携带和使用，有其一定的便捷性。该设备应用方法是与自带固定标准电池内阻相对比，来检查仪器设备上的电池内阻阻值是否过大，弊端是只适合检测容量较小的电池，检测电池内阻型号较为单一，通用性不强[4]。
我国的电池内阻检测设备在92年以前除少数企业引进少量进口设备以外，均采用比较粗糙而且落后的方法对产品进行测试。此时，一些公司、科研院所相继进入电池检测领域。其中哈尔滨子木自动化有限公司、广州擎天实业有限公司(原广州电器研究所)、广州蓝奇科技有限公司、广州晨威科技有限公司、广州宏圆科技发展有限公司、杭州可靠性仪器厂等从事电池检测设备生产的厂商都有这一产品。其中以广州擎天实业有限公司(原广州电器研究所)的电池内阻测试仪精度最高，市场占有率最大。
3 文献综述
3.1 直流测试法
直流测试法通过测试设备让电池在短时间内(--般为23秒)强制通过一个很大的恒定直流电流，测量此时电池两端的电压，并按公式计算出当前的电池内阻[2, 5-9]。目前大多数研究均采用等效电路的方法来描述电池的特性，在直流测试法中，电池的等效模型如下图一所示:
图一 直流测试法电池等效电路模型
E表示为电池的电动势，近似等于电池的开路电压。Z为电池的阻抗，在直流测试
