【行业标准】 电池内阻测试仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1620—2017
电池内阻测试仪校准规范
Calibration Specificatiou for Battery Internal Resistance Testers2017-02-28发布
2017-05-28实施
国家质量监督检验检疫总周发布JJF1620—2017
电池内阻测试仪校准规范
Calibration Specification for BatteryInternal Resistance Testers
归口单位：全国电磁计量技术委员会主要起草单位：北京东方计量测试研究所广东省计让科学研究院免费标准bzxz.net
参加起草单位：常州市计量测试技术研究所常州和普电子科技有限公司
江苏省量科学研究院
本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解释JJF1620—2017
本规范主要起草人：
JJF1620—2017
屠治国（北京东方计量测试研究所）孙向平（北京东方计量测试研究所）是海益（广东省计量科学研究院）参加起草人：
胡志远（北京东方计量测试研究所）季鑫（常州市计量测试技术研究所）黄科（常州和普电子科技有限公司）高杰（江苏省计量科学研究院）KAOiKAca
范围·
引用文件
3术语和计量单位·
电池内阻·
5计量特性
5.1电池内阻·
5.2直流电压
6校准条件.
6.1环境条件
6.2测量标准及其他设备
7校推项日和校准方法
7.1校准项目·
校准方法
8校准结果表达
8.1校准证书·
8.2数据修约·
9复校时间间隔·
JJF1620—2017
附录A电池内阻测试仪测量不确定度评定示例附录B校谁原始记录格武
附录（校准证书内页格式
（1）
（1）
-TYKAONiKAca
JJF1620--2017
JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计术语及定义》、JJF1059.1一2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本校准规范制定工作的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
TYKAONiKAca
1范围
JJF1620—2017
电池内阻测试仪校准规范
本规范适用于交流注人法原理的电池内阻测试仪的校准，县有电池内阻测试功能的电池测试系统相应项目的校准也可以参照本规范执行。本规范不适用于直流放电原理的电池内阻测试仪的校准。
2引用文件
本规范引用了下列文件：
GB/T2900.41—2008电工术语原电池和蓄电池凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用丁本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位
下列术语和定义适应于本规范。3.1电池内阻battery internal resistance规定条件下的电池电压变化与和应的放电电流变化之比，又称表观内阻。4概述
电池内阻测试仪是用来测量电池内阻的仪器，按用途可分为专用型和通用型，按原理可分为交流注人法、直流放电法等。常用的基汀交流注人法原理制造的电池内阻测试仪，一般出交流恒流源、锁相放大单元、直流电压测量单元、比较与报警电路以及控制及指示（显示）等部分组成，它对被测对象施加一定频率（一般为1kHz）的交流电流信号，采用锁相放大技术测量被测电池内阻上的交流压降，得到内部阻抗值。原理框图如图1所示。
键盘与显示
比较与报
通信与接口
数据总线
控制总线
基准电压
相检波
直流电压洲量
恒流源
图1电池内阻测试仪的原理框图
Suice+
Scnse +
Source
电池内阻测试仪
TrKAOKAca
5计量特性
5.1、电池内阻
JJF1620—2017
测量范用：1m2~3k2，最大允许误差：±（0.2%～10%）。5.2直流电压
测量范周：士（0.1～800）V，最大允许误差：±（0.01%～10%）。注：具体计量特性，可参照被校电池内阻测试仪的技术要求。以上要求不适用于合格性判别，仅供参考。
6校准条件
6.1环境条件
环境温度：（20±5）℃
环境相对湿度：30%～75%
电网电压：（220士22）V
电网频率：（50士0.5）Hz
周围环境中，无影响仪器正常工作的十扰和机械振动，以及其他影响量。6.2测量标准及其他设备
校准所用标准仪器设备，应经过计技术机构的检定（或校准），满足校谁使用要求，并在有效期内。校准用设备的测量范围，应覆盖被校准参数的范围，应县有足够的分辩力、谁确度和稳定性。由标准器、辅助设备及环境条件所引起的扩展不确定度(2)，应不大于被校电池内阻测试仪最大允许误差绝对值的三分之一。根据采用的校推方法，选择以下可以满足校准要求的标推设备：a）直流数字电压表
分辨力一般不低于被校电池内阻测试仪电压测量最小值的1/10。b）直流标准电压源
分辩力一般不低于被校电池内阻测试仪电压测量最小值的1/10。c）直流电压源
短切稳定性一般优于被校电池内阻测试仪直流电压测量最大允许误差的1/5。d）交流标准电阻器或交流标推电阻箱7
校准项目和校准方法
7.1校准项H
电池内阻测试仪的校准项月见表1。开展校准工作的实验室，应根据客户要求选择校准其中的项目。
表电池内阻测试仪校准项目一览表序号
项目名称
电池内阻
直流心压
计量特性条款
校准方法条款
7. 2. 3. 1
7. 2. 3. 2
-TYKAONiKAca
7.2校准方法
7.2.1校准前准备
7.2.1.1外观检食
JJF 1620—2017
电池内阻测试仪的制造厂名或商标、山厂编号、仪器名称、型号等信息应齐全；被校测试仪的机壳、端钮、开关和按键等应无影响校准或使用安全的松动、损伤、脱落；各种功能标志应齐全正确。
7.2.1.2通电检查
通电后，各开关和按键应能正常工作，各种显示均应正常。7.2.1.3电池内阻预置报警功能
按照仪器说明，设置电池内阻上限或下限预置报警电阻值。参照7.2.3.1中给出的方法，逐步增大或减小标准电阻值，使得电池内阻测试仪的内阻示值高于上限值或者低于下限值，以是否出现报警提示，米判断电池内阻预置报警功能是否正常。7.2.1.4直流电压预置报警功能
按照仪器说明，设置直流电压上限或下限预置报警电压值。参照7.2.3.2中给出的方法，遂步增大或减小直流标准电压源（或直流电压源）的输出电压，使得电池内阻测试仪的电压示值高于上限值或者低于下限值，以是否出现报警提示，来判断直流电压预置报警功能是否正常。
7.2.2校准点选取
对电池内阻测试仪的每一个电池内阻最程和直流电压量程都应进行校准，最大允许误差最小的量程作划基本量程。基本量程：均匀选取3～5个校准点。其中应包括量程的起始点、中间点和满量程接近值。
非基本量程：一般选取1～3个校准点。至少应包括满量程接近值。注：为满足客户预期用途，可根据用户要求增加校准点，7.2. 3校准过程
7.2.3.1电池内阻
电池内阻的每个量程，在校准崩都要清零。按图2接线，用四线法测最电池内阻。按校准点设置交流电阻箱的输出电阻值R，（或更换交流标准电阻器），对应的电池内阻测试仪示值为R，，电池内阻的示值误差按公式（1）计算。AR Rx—R.
式中：
AR一一电池内阻测试仪电池内阻显示值误差，R一电池内阻测试仪电池内阻的示值：Q：R。
标准电阻的标准值，2。
TYKAoNiKAca
7.2.3.2直流电压
a）标雅源法
JJF 1620—-2017
交流标准电阻箱/
交流标准电阳.器
电池内阳澳试仪
图 2电池内阻测量接线图
直流电压的每个量程，在校准前都要清零。按图3接线，按校点设置直流标准电压源的输出电压Vs，对应电池内阻测试仪示值为V，，直流电压示值误差用公式（2）计算。
式中：
AV一直流电压测量的示值误差，VV。……·直流标准电压源输出的电压标准值，V；V—-被校电池内阻测试仪直流电压的示值，Vb）标准表法
直流电压的每个量程，在校推前都要清零。按图1接线，按校准点设置直流电压源的输出电压，直流数字电压表测得标准电压值V。，电池内阻测试仪的示值为V。直流电压示值误差用公式（2）计算。Sourcet
直流标准电压源
Sense+
Sense-
Source
电池内阳测试仪
图3标准源法接线阁
直流数字电压表
ottpur!
立流电压源
图1标谁表法接线阁
Source+
Sense+
Source
电池内阻测试仪
TYKAONiKAca
JJF 1620—2017
注1：依据被校电池内阻测试仪说明书确定是否需要短接Source十端和 Source一端。注2：对于部分在 Sense端具有电路连接辅助检测功能的电池内阻测试仪，进行校准时根据害要在图3和图4的电压源输出端并接1000μF以上的电容。8校准结果表达
8.1校准证书
校准结果应在校准证书（报告）上反峡，校准证书（报告）应至少包括以下信息：a）标题，如“校准证书”，
b）实验密名称和地址；
c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每负及总贞数的标识；e）客户的名称和地址；
f）被校对象的描述和明确标识；g）进行校的日期，如果与校准结果的有效性有关时，应说明被校对象的接收日期；
h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i）对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；i）本次校准所用测量标准的源性及有效性说明；k）校准环境的描述；
1）校准结果及其测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离情况的说明：n）校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识：0）校推结果仅对被校对象有效的声明；P）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。校准原始记录格式见附录B，校准证书（报告）内页格式见附录C。8.2数据修约
计算被校准电池内阻测试仪的误差数据后，应采用四舍五人及偶数法则等进行修约，末位数修约到被校测试仪允许误差极限的1/10位。9复校时间间隔
建议复校时间间隔为1年。送校单位也可根据实际使用情况自坐决定复校时间间隔。
附录A
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电池内阻测试仪测量不确定度评定示例电池内阻测试仪的校准项目有2项，分别为直流电压示值误差和电池内阻示值误差。本附录以100m2电池内阻测量示值误差和直流10V直流电压测量值示值误差校谁结果的测量不确定度评定为例，说明电池内阻测试仪校推项日的测量不确楚度评定的过程。
A.2电池内阻测量示值误差校准结果不确定度评定A.2.1测量模型
电池内阻测量值示值误差校准方法见7.2.3.1，测量模型可用式（A.1）表示：AR =Rx R,
式中：
AR-一一电池内阻测试仪电池内阻显示值误差，mQ;Rx电池内阻测试仪电池内阻的示值，m；R。标准电阻值，mo。
各输人量之间不相关，不确定度传播可用公式（A.2）表示。u。(△R)=u\(R,）+u\(R。)
式中：
u.(△R)-
被校电池内阻测试仪电池内阻测量值示值误差的合成标准不确定度，mo;
u（R）一标准电阻器（箱）引人的不确定度，mQ；u（R，）被校电池内阻测试仪引人的不确定度，mα。A.2.2不确度来源
A.22.1（R。的来源如下
标准电阻器（箱）年稳定性引入的不确定度ul（R。）。A.2.2.2u(R)的来源如卜：
一被校电池内阻测试仪电池内阻测量分辨引人的不确度u：（R)；一被校电池内阻测试仪电池内阻测量重复性引入的不确定度u2(R）。注：当uz(R)>:(R)时，u(R)可以不重复计入。A.2.3标准不确定度评定
A.2. 3.1标准电阻器引入的标准不确楚度u(R,)按B类进行评定。根据标准电阻器（箱）技术指标，其最大允许误差为士0.01mQ，则分散区间的平宽度为α=0.01m，为均旬分布，包贪因子=/3，则标电阻器（箱）最大允许误差引入的标推不确定度为：(R)=毫=0.01m2m5.8×10*mo
JJF 1620—2017
A,2. 3. 2被校电池内阻测试仪引入的标准不确定度 u（R）A,2.3.2.1被校电池内阻测试仪电池内阻测最分辨力引人的标准不确定度ui(R,)根据说明书可知，被校电池内阻测试仪电池内阻测量分辨力为0.01mQ，按B类进行评定，那么其区间半宽度为α一0.005m，为均匀分布，包含因子=/3，则被校电池内阻测试仪电池内阻测量分辨力引入的标准不确定度为：&
u,(R)=
2=2.9X10-\ mn
A,2.3. 2.2被校电池内阴测试仪测最重复性引的标准不确定度 班(R,测量结果的重复性引人的标准不确定度通过多次重复测量进行A类评定。多次重复测量结果如表A.1所示，用贝塞尔公式（A.3）计算实验标准差：(Rx—R.)2
式中：
R，一被校电池内阻测试仪电池内阻多次测量值的平均值，mα;Rx-——被校电池内阻测试仪电池内阻测量值第i次测量值，mQ;一重复测量的次数，此处 n=10。表A.1电池内阻测试仪100m2点重复性测量数据第·次测量
电阻示值/mm
100.00100.01
100.00100.00100.01:100.01
100.00100.01 100.01
根据表A.1中的数据，闻由公式（A.3）计算出重复测量的单次实验标准差：s(R,) =5.2 X 10- m0
故测量重复性引入的不确定度为：u2(Rx) =s(Rx) =5.2X 10- m0
A.2. 3. 2. 3被校电池内阻测试仪引人的标准不确定度 u(R)为了避免重复计算，测最结果的重复性和电池内阻测试仪的分辩力取其中最大值作为被校电池内阻测试仪引人合成标准不确定度分量。u（R）u(R)--ug(R)=5.2×10-3mΩ
A,2. 1不确定度分量一览表
不确定度分量见表 A. 2。
表A.2直流电压测盘值示值误差校准的不确定度分量表不确
度分量
u(R。)
不确定度来源
交流标准电阻器（箱）示值
交流标雅电阻器（箱）
5.8X10-i mQ
标雄不
确定度
5.8×10 3 m
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