动力锂电池阻抗特性的分析与验证
长沙大学技术学院，袁翔，张译等
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锂电池阻抗特性分析流程
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锂离子电池阻抗等效电路模型图
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阻抗模型拟合参数表
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电感L随SOC变化研究
由图可知，等效电感 L 受 SOC 的影响非常小，
其值在充电过程和放电过程中也几乎没变化，根据
感抗的关系式 |Z|=wL 可知，其模的大小基本不变。
根据电工学原理，感抗作用并不是由于电池内部的
感应电流，而是由于电极的结构特性（如多孔性、
表面不均匀等）引起的，这与上图得到的结果相
吻合。
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欧姆电阻随SOC变化研究
由图可知，欧姆电阻Rs随SOC的变化非常小，
放电过程中的欧姆阻抗要略大于充电过程中的欧姆
阻抗，这说明放电过程的欧姆极化要略大于充电过
程的欧姆极化。根据欧姆极化的定义，其主要是由
于质子在电解质和电极中传递，电子在双极板等电
极材料和各种连接部件中传递的，在此过程中的介
质电阻和接触电阻引起的能量损失现象。因此欧姆
电阻 Rs 几乎不受 SOC 的影响。
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电化学极化阻抗随SOC变化研究
由图可知，电化学极化电阻 Rct 在充电
状态下随着 SOC 的增大其值在逐渐减小，在 SOC为（0.1，0.2）的区间内其值变化最为明显；在图8（b）
中同样看到随着放电的不断进行，电化学极化电阻
Rct 不断增大，在 SOC 由 10% 继续放电至电池截止
电压时，电化学极化电阻 Rct 陡然上升。随着电池
放电的不断深入，电池电解质中的活性物质被大量
消耗，锂离子的脱离嵌入过程受到的阻力不断增大，
在放电接近截止时，电池中的活性物质消耗殆尽，
电化学极化陡然增大。
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极化电容随SOC变化研究
由图可知，电化学极化电容 Cdl 在电池充电
过程中，电池 SOC 从 10% 增至 20% 时电容 Cdl 值
大幅减小，随着充电的进行电容 Cdl 值小幅度递减，
从 SOC 为 70% 时则开始小幅度递增；在放电过程
中电容 Cdl 随 SOC 的变化规律与充电过程基本类似，
但在 SOC 由 10% 接近 0% 时电容 Cdl 值大幅增加。
这是由于锂离子电池中的电极活性物质已被大量消
耗，电极与电解质的交界面形成的双电层电容值大
幅增加所致 。
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扩散系数随SCO变化研究