배터리 내부 저항 계산기
개방 회로 및 부하 전압 측정에서 배터리 내부 저항을 계산하고 전력 손실과 최대 단락 전류를 결정합니다.
공식
작동 방식
배터리 내부 저항 계산기는 EV 배터리 관리, UPS 상태 모니터링 및 휴대용 장치 최적화에 필수적인 개방 회로 및 부하 전압 측정을 통해 Rint를 결정합니다.IEC 61960에 따라 내부 저항이 셀 수명 동안 20-50% 증가하므로 배터리 엔지니어는 이를 사용하여 남은 용량을 예측합니다.
내부 저항은 이온 저항 (전해질), 전하 이동 저항 (전극-전해질 인터페이스) 및 옴 저항 (전류 수집기, 탭) 으로 구성됩니다.리튬 이온 전지의 경우 신형 18650의 크기는 20~80mΩ, 자동차 프리즈매틱 셀은 0.5—2mΩ입니다.납축 배터리: 셀당 3—15mΩ.USABC 표준에 따르면 EV 배터리 수명 종료는 80% 용량 또는 초기 내부 저항의 2배로 정의됩니다.
온도는 린트에 큰 영향을 미칩니다. 0°C에서는 리튬 이온 저항이 25°C에 비해 두 배로 증가하고, -20°C에서는 4~6배 증가합니다.이는 전기차가 겨울철에 주행거리가 20-40% 감소하는 이유를 설명합니다. 주로 난방 부하가 아니라 가속 중 IR 저하 증가로 인한 것입니다.
계산 예제
주어진 값: 10A 방전 시 2170 셀, OCV = 4.18V, V_Load = 4.02V
1단계: 내부 저항 계산 R_int = (V_OCV − V_Load)/I = (4.18 − 4.02)/10 = 16 메가옴
2단계: 사양과 비교
- 새 셀: 12mΩ (파나소닉 데이터시트)
- 전류: 16mΩ → 33% 증가
- EOL 임계값: 24mΩ (초기 2배)
- 저항 증가는 사이클에 따라 거의 선형입니다.
- 500 사이클에서: 16mΩ → EOL까지 약 750회 더 많은 사이클
- 예상 총 수명: 약 1,250사이클 (일반적인 범위 1,000~1,500회 이내)
실용적인 팁
- ✓4선 (켈빈) 감지를 사용하여 50mΩ 미만의 셀을 측정할 때 중요한 리드 저항 오류 제거
- ✓OCV 측정 전에 30분 이상 휴식을 취하십시오. 리튬 이온 전압 완화는 충전/방전 후 즉시 50—100mV까지 가능합니다.
- ✓팩 수준 테스트의 경우 세포 간 변이를 측정합니다. 20% 이상의 퍼짐은 교체가 필요한 약한 세포를 나타냅니다.
- ✓트랙 린트와 온도 비교: 0°C, 25°C, 45°C에서 룩업 테이블을 생성하여 1년 내내 정확한 SoH 추정
흔한 실수
- ✗저전류 (
- ✗SoC 의존성 무시: 농도 분극으로 인해 리튬 이온 린트가 20% SoC 이하 및 90% SoC 이상에서 20-30% 증가합니다.
- ✗단일 포인트 측정: 1kHz에서의 AC 임피던스는 오믹 성분만 제공합니다. DC 펄스 (10ms—1s) 는 전체 Rint를 캡처합니다.
- ✗Rint와 임피던스를 혼동하기: EIS는 주파수에 따른 동작을 보여줍니다. 대부분의 셀에서 1kHz ≈ DC Rint ± 10%
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