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SOC(State
ofcharge)，即荷電狀態(tài)，用來(lái)反映電池的剩余容量，其數(shù)值上定義為剩余容量占電池容量的比值，常用百分?jǐn)?shù)表示。其取值范圍為0~1，當(dāng)SOC=0時(shí)表示電池放電完全，當(dāng)SOC=1時(shí)表示電池完全充滿。電池SOC不能直接測(cè)量，只能通過(guò)電池端電壓、充放電電流及內(nèi)阻等參數(shù)來(lái)估算其大小。而這些參數(shù)還會(huì)受到電池老化、環(huán)境溫度變化及汽車行駛狀態(tài)等多種不確定因素的影響，DCIR（Direct Current Internal
Resistance）直流內(nèi)阻的測(cè)試，電池的內(nèi)阻包括歐姆電阻和極化內(nèi)阻兩部分，直流內(nèi)阻的測(cè)量是將兩部分的電阻全部考慮并測(cè)量的方法，也稱動(dòng)態(tài)內(nèi)阻。放電深度（Depth of discharge，DoD）是表示電池放電量與電池額定容量的百分比。第二步，弄清楚內(nèi)阻直流內(nèi)阻和交流內(nèi)阻的不同？電池內(nèi)阻是電池性能的一個(gè)重要指標(biāo)，通?？煞譃橹绷鲀?nèi)阻（DCR）和交流內(nèi)阻（ACR）。首先介紹電池等效電路。最簡(jiǎn)單的一階電池等效電路模型如下圖所示，其中RΩ為歐姆內(nèi)阻，Rct為電荷轉(zhuǎn)移電阻，Cdl為雙電層電容，Rw為擴(kuò)散電阻。如果給電池正負(fù)極之間施加一個(gè)高頻的正弦波電流信號(hào)，Cdl相當(dāng)于短路狀態(tài)，高頻正弦波電流不會(huì)造成電極表面物質(zhì)的消耗，因此Rct、Cdl和Rw都可以忽略，此時(shí)測(cè)試得到的就是RΩ；將正弦波電流信號(hào)的頻率降低到還不會(huì)造成電極表面物質(zhì)大量消耗的時(shí)候，此時(shí)Rw仍可忽略，計(jì)算得到的就是Rct和Cdl；將正弦波電流信號(hào)的頻率繼續(xù)降低，例如到0.1Hz，此時(shí)電池表面物質(zhì)被大量消耗，需要擴(kuò)散來(lái)補(bǔ)充消耗的物質(zhì)，計(jì)算得到的就是Rw。 
交流內(nèi)阻顧名思義就是通過(guò)在電池正負(fù)極注入正弦波電流信號(hào)I=Imax Sin(2πft)，同時(shí)通過(guò)另外兩端在電池正負(fù)極檢測(cè)得到正弦波電壓信號(hào)U=Umax Sin(2πft+ψ)，進(jìn)而可以推導(dǎo)出電池的交流阻抗。下圖是電化學(xué)阻抗譜的奈奎斯特圖，圖中大概1kHz左右測(cè)得的電阻一般被認(rèn)為是電池的歐姆電阻，1kHz~1Hz左右的半圓弧代表的是電池的Rct和Cdl，1Hz~mHz代表的是電池的擴(kuò)散電阻。通常文獻(xiàn)里面會(huì)這樣表述：實(shí)軸的截距代表歐姆阻抗，是由電子與離子遷移阻力產(chǎn)生的；半圓是由電解質(zhì)與電極材料界面上的電荷轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的；低頻部分是由鋰離子在電解質(zhì)中的擴(kuò)散和在正負(fù)極材料中的擴(kuò)散產(chǎn)生的。 
直流內(nèi)阻顧名思義就是給電池施加一個(gè)直流信號(hào)來(lái)測(cè)試電池內(nèi)阻，一般通過(guò)HPPC(Hybrid Pulse Power Characterization)測(cè)試計(jì)算得到,先施加一個(gè)30s的1C放電脈沖，擱置40s，再施加一個(gè)10s的0.75C充電脈沖。放電內(nèi)阻等于放電壓降與放電電流的商，充電內(nèi)阻等于充電壓升與充電電流的商。 電池阻抗在判斷鋰離子電池老化方面是非常有用的，因?yàn)殇囯x子電池服役過(guò)程中歐姆內(nèi)阻的增長(zhǎng)比較有限，但是隨著SEI膜的增厚，以及不可逆物質(zhì)在電極活性物質(zhì)表面沉積，導(dǎo)致電荷轉(zhuǎn)移阻抗和擴(kuò)散阻抗不斷增大，進(jìn)而可以定性評(píng)估電池的老化情況。 那么交流內(nèi)阻和直流內(nèi)阻到底有什么聯(lián)系呢？ f=1/T，T是周期。（其中f是指赫茲，T是指以秒為單位）如果再把正弦波電流換算成方波電流，此時(shí)的交流內(nèi)阻就變成了直流內(nèi)阻。電阻是鋰電池在工作時(shí)，電流流過(guò)電池內(nèi)部受到的阻力。通常，鋰電池內(nèi)阻分為歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。電池的歐姆內(nèi)阻由電池的總電導(dǎo)率決定，電池的極化內(nèi)阻由鋰離子在電極活性材料中的固相擴(kuò)散系數(shù)決定。歐姆內(nèi)阻主要分為三個(gè)部分，一是離子阻抗，二是電子阻抗，三是接觸阻抗。電流通過(guò)電極時(shí)，電極電勢(shì)偏離平衡電極電勢(shì)的現(xiàn)象稱為電極的極化。極化包括歐姆極化、電化學(xué)極化和濃差極化。極化電阻是指電池的正極與負(fù)極在進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)極化所引起的內(nèi)阻，其能反應(yīng)電池內(nèi)部的一致性，但是由于受操作、方法的影響，不適用于生產(chǎn)中。極化內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化，這是因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成，電解液的濃度和溫度都在不斷的改變。歐姆內(nèi)阻遵守歐姆定律，極化內(nèi)阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系。常隨電流密度的對(duì)數(shù)增大而線性增加。第四步，提出猜測(cè)（作者本人推導(dǎo)猜測(cè)出的模型，未經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，謹(jǐn)慎觀看）在SOC為10%時(shí)候，Li離子在電極中所處的狀態(tài)如下圖：在這樣狀態(tài)下對(duì)鋰離子電池進(jìn)行DCR的測(cè)試，在脈沖充電的過(guò)程中，Li從正極中脫嵌并進(jìn)入負(fù)極，有兩個(gè)行為：1是進(jìn)入到Li離子被固化的位置，這個(gè)過(guò)程與進(jìn)入正常的位置相比，需要克服更大的阻力，2是Li離子會(huì)繼續(xù)向著更深層移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中需要克服阻力。在SOC為50%時(shí)候，Li離子在電極中所處的狀態(tài)如下圖：在脈沖充電的過(guò)程中，Li從正極中脫嵌并進(jìn)入負(fù)極，有相同的兩個(gè)行為。但是不同點(diǎn)在于：１.Li離子被固化的位置減少，Li離子更多的只是進(jìn)入到正常位置。２.Li離子不需要向著更深的位置移動(dòng)，因?yàn)楦畹奈恢靡呀?jīng)被占據(jù)?？偨Y(jié)下來(lái)，Li離子在充電過(guò)程中，遇到的阻力會(huì)有所減少，表現(xiàn)為DCR的減小。當(dāng)負(fù)級(jí)的鋰離子濃度更大的時(shí)候，負(fù)級(jí)中的缺陷位置會(huì)被占據(jù)的更多，負(fù)級(jí)中深層位置也會(huì)被占據(jù)的更多。在這種情況下，Li離子在負(fù)級(jí)中脫嵌與嵌入過(guò)程受到的的阻力會(huì)變小，體現(xiàn)為DCR的減小。以上內(nèi)容為電池人閱讀資料后的總結(jié)，為此感謝前輩們的研究，為我們后來(lái)者的學(xué)習(xí)提供了便利！ “我相信科學(xué)技術(shù)的難關(guān)都將被一步步攻克，因?yàn)槲覀冋驹诰奕说募绨蛏希矈^力在成為巨人?！?/p>
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