概述
EIS是一项基于安全扰动原理的电化学检测技术,通过测量电池在一定频率范围内的阻抗响应,来确定其运行状态(SOH)和充电状态(SOC)。系统采用超低功耗模拟前端(AFE)来激励电池并采集响应信号。随着电池老化,其容量下降,阻抗呈线性上升,因此通过EIS监测阻抗变化,可有效评估SOH并判断是否需要更换电池,从而降低停机维护成本。由于电池阻抗很小(毫欧级),且需采用电流而非电压激励,系统专门配备了电流注入电路和校准功能,以确保测量精度。
电池 EIS 理论
电池是非线性系统,因此,检测电池 I-V 曲线的一个小样本,使系统呈现伪线性行为。在伪线性系统中,正弦输入产生的正弦输出频率完全相同,但相位和振幅发生了偏移。在 EIS 中,向电池应用交流激励信号以获得数据。EIS中的信息常用奈奎斯特图表示,但也可以使用波特图显示。在奈奎斯特图中,使用阻抗的负虚分量(y 轴)与阻抗的实分量(x 轴)作图。

电池模组 EIS 阻抗测试项
结合电池模组的应用需求、EIS 技术的表征能力及参考文档的电路测试经验,本方案设定 4 类核心测试项,覆盖模组的基础阻抗特性、电化学动力学、扩散性能及环境适应性,融入硬件校准、误差控制相关要求,各测试项的目的、核心表征参数及应用场景明确,具体如下:

选型指南
