Kāda ir akumulatora iekšējā pretestība

Šajā ziņojumā mēs cenšamies izpētīt akumulatora iekšējo pretestību un mēģināt uzzināt kritiskās īpašības, kas saistītas ar šo akumulatora parametru.

Kas ir akumulatora iekšējā pretestība

Akumulatora iekšējā pretestība (IR) būtībā ir pretestības līmenis elektronu vai strāvas šķērsošanai caur akumulatoru slēgtā lokā. Būtībā ir divi faktori, kas ietekmē konkrētā akumulatora iekšējo pretestību: elektroniskā pretestība un jonu pretestība. Elektronisko pretestību kopā ar jonu pretestību parasti sauc par kopējo efektīvo pretestību

Elektroniskā pretestība ļauj piekļūt praktisko komponentu pretestībai, kas var ietvert metāla pārsegus un citus attiecīgos saistītos materiālus, kā arī kādā līmenī šie materiāli varētu būt fiziski savstarpēji saistīti.

Iepriekšminēto parametru rezultāts, kas saistīts ar kopējās efektīvās pretestības radīšanu, varētu būt ātrs, un to varētu redzēt dažu sākotnējo milisekundu daļu laikā pēc tam, kad akumulators tiek pakļauts slodzei.

Kas ir jonu pretestība

Jonu pretestība ir izturība pret elektronu šķērsošanu akumulatorā, ko rada daudzi elektroķīmiskie parametri, kas var ietvert elektrolītu vadītspēju, jonu straumēšanu un elektrodu virsmas šķērsgriezumu.

Šādi polarizācijas rezultāti sākas diezgan gausi salīdzinājumā ar elektronisko pretestību, kas veido kopējo efektīvo pretestību, parasti notiek dažas milisekundes pēc tam, kad akumulators tiek ietekmēts zem slodzes.

Lai norādītu iekšējo pretestību, bieži tiek veikts 1000 Hz pretestības testa novērtējums. Impedanci sauc par pretestību, kas tiek piedāvāta maiņstrāvas pārejai caur noteiktu cilpu. Salīdzinoši augstās 1000 Hz frekvences rezultātā zināmu jonu pretestības pakāpi, iespējams, nevarēs pilnībā ierakstīt.

Lielākajā daļā gadījumu 1000 Hz pretestības nozīme būs zemāka par attiecīgās attiecīgās baterijas faktisko pretestības vērtību. Varētu mēģināt veikt pretestības pārbaudi izvēlētajā frekvenču diapazonā, lai precīzi parādītu iekšējo pretestību.

Jonu pretestības ietekme

Elektroniskās un jonu pretestības efektu varētu identificēt, pārbaudot uzstādīšanu ar dubultā impulsa ieejas verifikāciju. Šajā testā tiek izmantota attiecīgā akumulatora ievadīšanas procedūra uz vāja fona drenāžas, lai izlāde vispirms tiktu stabilizēta, pirms pulss tiek uzsākts ar nozīmīgāku slodzi, apmēram 100 milisekundes.

Efektīvās pretestības aprēķināšana

Ar “Ohms Law” palīdzību kopējo efektīvo pretestību var viegli novērtēt, sprieguma starpību dalot ar starpības strāvu. Atsaucoties uz novērtējumu, kas parādīts (1. attēls), ar 5 mA stabilizācijas slodzi kopā ar 505 mA impulsu strāvas starpība ir 500 mA. Ja spriegums novirzās no 1,485 līdz 1,378, delta spriegumu var uzskatīt par 0,107 voltu, tādējādi norādot kopējo faktisko pretestību 0,107 volti / 500mA vai 0,214 omi.

Varētu sagaidīt, ka pilnīgi jaunu sārma cilindrisko bateriju Energizer (caur 5 mA stabilizācijas noteci un tūlīt ar 505 mA, 100 milisekundes impulsu) faktiskā pretestība būs aptuveni 150 līdz 300 miliomi, ko nosaka relatīvā dimensija.

Kas ir Flash pastiprinātāji

Zibspuldzes ampēri tiek papildus iekļauti, lai izraisītu iekšējās pretestības tuvināšanu. Tiek uzskatīts, ka zibspuldzes pastiprinātāji ir maksimālā strāva, ko varētu sagaidīt akumulators ievērojami īsāku laiku.

Šo testu dažreiz veic, elektriski saīsinot akumulatoru ar 0,01 omi rezistoru kaut kur 0,2 sekunžu laikā un reģistrējot slēgtās ķēdes spriegumu. Strāvas cirkulāciju caur rezistoru varēja noteikt, izmantojot likumu Oms, un dalot slēgtās ķēdes spriegumu ar 0,01 omu.

Atvērtās ķēdes spriegums pirms testa tiek dalīts ar zibspuldzes ampēriem, lai sasniegtu iekšējās pretestības tuvinājumu.

Ņemot vērā to, ka zibspuldzes ampērus nebija viegli precīzi noteikt, un OCV, to varēja aprēķināt ar daudziem apstākļiem, šis mērīšanas veids ir jāpiemēro tikai, lai panāktu vispārēju iekšējās pretestības tuvināšanu.

Akumulatora sprieguma kritums zem slodzes var būt salīdzinājumā ar kopējo efektīvo pretestību kopā ar strāvas iztukšošanas ātrumu.

Vispārīgu informāciju par sākotnējo sprieguma kritumu zem slodzes parasti novērtē, reizinot kopējo efektīvo pretestību ar strāvas noteci, uz kuru attiecas akumulators.

Pieņemsim, ka akumulators ar iekšējo pretestību 0,1 omi tiek izlādēts vai iztukšots ar 1 ampēriem.
Tad saskaņā ar Ohma likumu:

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

Ja mēs uzskatām, ka atvērtās ķēdes spriegums ir 1,6 V, tad paredzēto latteņa slēgto ķēdes spriegumu varētu uzrakstīt šādi:

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

Kā palielinās iekšējā pretestība

Vispārīgi runājot, iekšējā pretestība palielināsies izlādes laikā, ko izraisa ekspluatācijā nodoto akumulatora aktīvie komponenti.

To sakot, izdalīšanās ātrums izlādes laikā nav vienāds. Akumulatora ķīmiskais sastāvs, izlādes intensitāte, izkliedes ātrums un akumulatora vecums var viegli ietekmēt iekšējo pretestību izlādes laikā.

Ziemas apstākļi var izraisīt elektroķīmiskās tendences, kas materializējas akumulatorā, lai palēninātu, kā rezultātā samazinās jonu aktivitāte elektrolītā. Galu galā iekšējā pretestība kļūs lielāka, jo apkārtējā temperatūra pazemināsies

Grafikā (2. attēls) parādīts temperatūras rezultāts uz pavisam jaunas Energizer E91 AA sārma baterijas kopējo efektīvo pretestību. Parasti iekšējo pretestību, iespējams, varētu noteikt atbilstoši akumulatora sprieguma kritumam atzītos slodzes apstākļos.

Sasniegumus varētu ietekmēt pieeja, uzstādījumi, kā arī klimatiskie ierobežojumi. Akumulatora iekšējā pretestība jāuzskata par vispārēju īkšķa likumu, nevis par precīzu lielumu ikreiz, kad to pielieto aprēķinātajam sprieguma kritumam konkrētajā lietojumā.