Mi az akkumulátor belső ellenállása

Ebben a bejegyzésben megpróbáljuk megvizsgálni az akkumulátor belső ellenállását, és megpróbáljuk megtanulni az akkumulátor paraméterével kapcsolatos kritikus jellemzőket.

Mi az akkumulátor belső ellenállása

Az akkumulátor belső ellenállása (IR) alapvetően az elektronok vagy az áram zárt hurokban történő áthaladásával szembeni ellenállás szintje. Alapvetően két tényező befolyásolja egy adott akkumulátor belső ellenállását: az elektronikus ellenállás és az ionos ellenállás. Az elektronikus ellenállást az ionos ellenállással együtt szokás a teljes effektív ellenállásnak nevezni

Az elektronikus ellenállás hozzáférést biztosít a gyakorlati alkatrészek ellenállásához, amelyek magukban foglalhatják a fémes burkolatokat és más kapcsolódó anyagokat, valamint azt is, hogy ezek az anyagok milyen szinten lehetnek fizikai kapcsolatban egymással.

A teljes tényleges ellenállás létrehozásával kapcsolatos fenti paraméterek eredményei gyorsak lehetnek, és a kezdeti néhány milliszekundum töredékén belül megfigyelhetők, miután az elemet terhelésnek vetik alá.

Mi az az ionos ellenállás

Az ionos ellenállás az akkumulátoron belüli elektron áthaladással szembeni ellenállás az elektrokémiai paraméterek sokaságának eredményeként, amelyek magukban foglalhatják az elektrolit vezetőképességét, az ionáramot és az elektróda felületének keresztmetszetét.

Az ilyen polarizációs eredmények meglehetősen lassan indulnak el, összehasonlítva az elektronikus ellenállással, amely összeadja a teljes effektív ellenállást, általában néhány milliszekundum alatt megy végbe, miután az akkumulátort terhelés alatt befolyásolják.

1000 Hz-es impedancia teszt kiértékelés gyakran történik a belső ellenállás jelzése érdekében. Az impedanciát olyan ellenállásnak nevezzük, amelyet az adott hurokon keresztüli AC-áthaladásnak kínálnak. Az 1000 Hz viszonylag magas frekvenciájának következményeként az ionrezisztencia bizonyos fokát valószínűleg nem sikerül teljesen feljegyezni.

A legtöbb esetben az 1000 Hz-es impedancia jelentősége alacsonyabb lesz, mint az érintett akkumulátor teljes effektív ellenállási értéke. Meg lehet próbálni egy impedancia-ellenőrzést egy kiválasztott frekvenciatartományban a belső ellenállás pontos megjelenítésének lehetővé tétele érdekében.

Az ionrezisztencia hatása

Az elektronikus és ionos ellenállás hatása akkor azonosítható, ha a beállítást kettős impulzusú bemeneti ellenőrzéssel tesztelik. Ez a teszt azt az eljárást alkalmazza, amellyel a kérdéses akkumulátort visszavezetik egy visszafogott háttérleeresztőbe, így a kisütés először stabilizálódik, mielőtt a pulzálás nagyobb jelentőségű terheléssel, mintegy 100 milliszekundumig megkezdődik.

Az effektív ellenállás kiszámítása

Az „Ohms Law” segítségével a teljes effektív ellenállás könnyen értékelhető, ha a feszültségkülönbséget elosztjuk a különbségárammal. Az 1. ábrán bemutatott értékelésre hivatkozva 5 mA stabilizációs terheléssel 505 mA impulzussal együtt az áramkülönbség 500 mA. Ha a feszültség 1,485 és 1,378 között tér el, akkor a delta feszültség 0,107 V volt, ami 0,107 Volt / 500mA vagy 0,214 Ohm teljes effektív ellenállást jelez.

A vadonatúj Energizer alkáli hengeres elemek jellemző effektív ellenállása (5 mA-es stabilizációs lefolyón keresztül és azonnal 505 mA, 100 milliszekundumos impulzussal) várhatóan 150-300 milliohm körül lesz, a relatív méret meghatározása szerint.

Mi a Flash erősítő

A belső ellenállás közelítésének indukálásához a villamos ampereket emellett beépítik. A vakuerősítők alatt azt a maximális áramot értjük, amelyet egy elem várhatóan lényegesen rövidebb ideig szolgáltat.

Ezt a tesztet néha úgy hajtják végre, hogy 0,01 ohmos ellenállású akkumulátort elektromosan rövidre zárnak 0,2 másodpercen belül, és rögzítik a zárt áramkör feszültségét. Az ellenálláson keresztüli áram áramlását Ohms törvény segítségével határozhattuk meg, és a zárt áramkör feszültségét elosztva 0,01 ohmmal.

A teszt előtti nyitott áramkör feszültségét elosztjuk a vaku erősítőivel a belső ellenállás közelítésének elérése érdekében.

Figyelembe véve, hogy a Flash Ampert nem volt könnyű tökéletesen meghatározni, és az OCV-t számos körülmény alapján számítani lehetett, a mérésnek ezt a módját csak a belső ellenállás általános közelítésének elérése érdekében kell alkalmazni.

Az akkumulátor feszültségesése terhelés alatt lehet a teljes tényleges ellenálláshoz viszonyítva, az áramlási sebesség mellett.

A terhelés alatti kezdeti feszültségesés általános információit általában úgy becsüljük meg, hogy megszorozzuk a teljes effektív ellenállást az akkumulátornak kitett áramelvezetéssel.

Tegyük fel, hogy egy 0,1 ohmos belső ellenállású akkumulátor 1 amper sebességgel lemerül vagy lemerül.
Ezután az Ohm törvény szerint:

V = I x R = 1 x 0,1 = 0,1 Volt

Ha a nyitott áramkör feszültségét 1,6 V-nak tekintjük, akkor a battrey várható zárt áramkörű feszültségét a következőképpen írhatjuk fel:

1,6 - 0,1 = 1,5 V.

Hogyan növekszik a belső ellenállások

Általánosságban elmondható, hogy a belső ellenállás növekszik az akkumulátor aktív alkatrészei által okozott kisülés során.

Ennek ellenére a kisülés mértéke nem egyenletes. Az akkumulátor kémiai összetétele, a kisülés intenzitása, a szóródási ráta és az akkumulátor kora könnyen befolyásolhatja a belső ellenállást a lemerülés során.

A téli körülmények azt eredményezhetik, hogy az akkumulátorban megvalósuló elektrokémiai tendenciák lassulnak, ami az elektrolit ionaktivitásának csökkenését eredményezi. Végül a belső ellenállás nagyobb lesz, amikor a környező hőmérséklet csökken

A grafikon (2. ábra) bemutatja a hőmérséklet eredményét egy vadonatúj Energizer E91 AA alkáli elem teljes effektív ellenállásán. A belső ellenállást általában az akkumulátor feszültségesésének megfelelően lehet meghatározni, elismert terhelési körülmények között.

Az eredményeket befolyásolhatják a megközelítés, a beállítások és az éghajlati korlátozások. Az akkumulátor belső ellenállását általános ökölszabálynak kell tekinteni, nem pedig pontos nagyságnak, amikor azt az adott alkalmazás becsült feszültségesésére alkalmazzák.