Шта је унутрашњи отпор батерије

У овом посту покушавамо да истражимо унутрашњи отпор батерије и покушавамо да научимо критичне карактеристике повезане са овим параметром батерије.

Шта је унутрашњи отпор батерије

Унутрашњи отпор (ИР) батерије је у основи ниво опозиције проласку електрона или струје кроз батерију у затвореној петљи. У основи постоје два фактора која утичу на унутрашњи отпор одређене батерије, а то су електронски отпор и јонски отпор. Електронски отпор у спрези са јонским отпором уобичајено се назива укупним ефективним отпором

Електронски отпор омогућава приступ отпорности практичних компонената које могу укључивати металне поклопце и друге релевантне повезане материјале, као и на којем нивоу би ти материјали могли бити у физичком контакту једни с другима.

Резултат горе наведених параметара који се односе на стварање укупног ефективног отпора могао би бити брз и могао би се посвједочити у првих неколико дјелића милисекунди након што је батерија подвргнута оптерећењу.

Шта је јонски отпор

Јонски отпор је отпор проласку електрона унутар батерије као резултат мноштва електрохемијских параметара који могу укључивати проводљивост електролита, струјање јона и попречни пресек површине електроде.

Такви резултати поларизације започињу прилично споро у поређењу са електронским отпором који се збраја са укупним ефективним отпором, који се обично дешава неколико милисекунди након што је батерија под утицајем оптерећења.

Провера импеданције на 1000 Хз често се примењује како би се указао на унутрашњи отпор. Импеданса се назива отпором пруженим пролазу наизменичне струје кроз дату петљу. Као последица релативно високе фреквенције од 1000 Хз, одређени степен јонског отпора вероватно неће успети да се у потпуности забележи.

У већини случајева значај импеданције од 1000 Хз биће испод укупне ефективне вредности отпора за одговарајућу батерију у питању. Провера импедансе у изабраном опсегу фреквенција може се покушати како би се омогућио тачан приказ унутрашњег отпора.

Ефекат јонске резистенције

Учинак електронског и јонског отпора могао би се идентификовати када се подешавање тестира двоструком импулсном провером улаза. Овај тест користи поступак увођења дотичне батерије у пригушени позадински одвод тако да се пражњење прво стабилизује пре него што пулсирање започне са значајнијим оптерећењем, неких 100 милисекунди.

Израчунавање ефективног отпора

Уз помоћ „Охмског закона“, укупни ефективни отпор се лако процењује дељењем разлике у напону са разликом струје. Позивајући се на процену приказану на (сл. 1), са стабилизационим оптерећењем од 5 мА заједно са импулсом од 505 мА, разлика у струји је 500 мА. Ако напон одступа од 1.485 до 1.378, делта напон се може посматрати као 0.107 В, што указује на укупан ефективни отпор од 0.107 В / 500мА или 0.214 Охма.

Карактеристични ефективни отпор потпуно нових алкалних цилиндричних батерија Енергизер (кроз стабилизациони одвод 5 мА и одмах са импулсом од 505 мА, 100 милисекунди) могао би да се очекује око 150 до 300 милиома, што се одређује релативном димензијом.

Шта су Фласх појачала

Фласх појачала су додатно уграђена како би се изазвала апроксимација унутрашњег отпора. Под блиц појачалима се подразумева максимална струја коју батерија може да опскрби знатно краће време.

Овај тест се понекад изводи електричним кратким спојем батерије са отпорником од 0,01 охма негде у року од 0,2 секунде и бележењем напона затвореног круга. Циркулација струје кроз отпорник могла би се одредити помоћу закона Ома и поделом напона затвореног круга за 0,01 ома.

Напон отвореног круга пре теста дели се појачавачима блица да би се постигла апроксимација унутрашњег отпора.

С обзиром на то да блиц појачала не може бити лако савршено одредити и да се ОЦВ може израчунати под бројним условима, овај начин мерења треба применити само за постизање генеричке апроксимације унутрашњег отпора.

Пад напона батерије под оптерећењем може бити у односу на укупни ефективни отпор заједно са тренутном брзином пражњења.

Опште информације о почетном паду напона под оптерећењем обично се процењују множењем укупног ефективног отпора тренутним пражњењем батерија.

Рецимо да се батерија са унутрашњим отпором од 0,1 ома испразни или испразни брзином од 1 ампера.
Тада према омском закону:

В = И к Р = 1 к 0,1 = 0,1 В

Ако сматрамо да је напон отвореног круга 1,6В, очекивани напон затвореног круга баттреиа може се записати као:

1,6 - 0,1 = 1,5 В.

Како се повећавају унутрашњи отпори

Уопштено говорећи, унутрашњи отпор ће се повећавати током пражњења изазваног активним компонентама у батерији која се ставља у употребу.

С обзиром на то, стопа варијације током пражњења није уједначена. Хемијски састав батерије, интензитет пражњења, брзина расипања и старост батерије могу лако утицати на унутрашњи отпор током пражњења.

Зимски услови могу довести до успоравања електрохемијских тенденција које се материјализују у батерији што резултира смањењем активности јона у електролиту. На крају, унутрашњи отпор би постао већи како се околне температуре спуштају

Графикон (слика 2) приказује исход температуре на укупни ефективни отпор потпуно нове алкалне батерије Енергизер Е91 АА. Генерално, унутрашњи отпор би се могао одредити у складу са падом напона батерије под препознатим условима оптерећења.

На достигнућа могу утицати приступ, поставке као и климатска ограничења. Унутрашњи отпор батерије треба сматрати генеричким правилом, а не тачном величином кад год се примени на процењени пад напона за одређену примену.