很容易把電池想象成一個充滿能量的桶。當我們需要一些能量時，我們連接電路并將能量輸出。然而，這個類比并不能解釋內部阻抗。一個更好的比喻是，電池就像水瓶。當水瓶傾斜時，水不能自由流出，因為噴嘴限制了流量。同樣，電池也有內部阻抗，由于使用年限、材料質量和結構缺陷等因素，會限制能量的流動。這種阻抗本質上不是純電阻性的，但也有電容性成分，這對測量提出了挑戰。

　　內部阻抗反映了電池的質量以及它在使用壽命內的表現。電池內部阻抗越高，效率越低，越容易出現早期故障。高內部阻抗會在操作過程中產生多余的熱量，如果電池進入熱失控，這可能成為一個安全問題。使用前測量內部阻抗是識別可能存在失效風險的電池的好方法。有幾種方法來表征內部阻抗，它們各自表征性能的一個方面略有不同。

　　其中一種技術是電化學阻抗譜(EIS)。在此測試過程中，將交流信號在廣泛的頻率范圍內施加于電池，并測量電池的響應。這個測試可能需要很長時間，但能給出電池阻抗行為的全貌。

　　常用的方法是交流內阻(ACIR)。由于這是一種交流技術，它表征阻抗，盡管通常只保留實部或電阻。ACIR是EIS過程的一個子集，在單個頻率(通常為1khz)下進行測量。這表征了小信號行為，這是電池質量的一個很好的指標，比完整的EIS過程快得多。節省的時間使它成為生產空間中流行的測試，每個電池都必須通過一個規格。

　　后一種方法是直流內阻(DCIR)，也可稱為脈沖表征。在這種方法中，只測量電阻分量，因為假設電池由理想開路電壓和串聯電阻表示，如圖2所示:

　　直流內阻電池模型

　　圖2:DCIR電池模型

　　將直流電流施加到電池上一段設定的時間，然后測量電池電壓的變化并計算電阻。圖3展示了這一點。

　　電池直流內阻電壓和電流曲線圖

　　圖3:DCIR測量程序

　　DCIR方法中使用的電流通常比ACIR方法大得多，因此在電池經常暴露于突然的大電流消耗的情況下，這是一種更現實的測試。電池的內阻是電池輸出大電流能力的大限制因素，因此識別不能在大電流情況下工作的電池非常重要。在進行同步電壓測量時，能夠輸出大電流脈沖的儀器是理想的。源測量單元(smu)，如Keithley 2461能夠準確地提供10 A脈沖，同時以6.5位分辨率測量產生的電壓。這些smu由測試腳本處理器(TSP?)供電，使用戶能夠運行完整的DCIR脈沖序列，并使用DCIR TSP應用程序從前面板接收計算數據。

　　Keithley 2461圖形觸摸屏SMU的DCIR測試配置和結果

　　圖4:在Keithley 2461圖形觸摸屏SMU上的DCIR測試配置和結果

　　電池的內部阻抗是電池質量的關鍵指標，也是電池壽命的關鍵指標。有三種方法可以用來測量電池的阻抗或電阻，每種方法給出的信息都有所不同。了解這些方法可以幫助您確保獲得所需和期望的信息。