Внутреннее сопротивление батареи - причины, последствия и измерения

Вы можете охарактеризовать внутреннее сопротивление как способность объекта предотвращать прохождение электронов через проводник. Резисторы состоят из разделителей, таких как углерод или пластик, выделяя материалы, которые препятствуют прохождению электронов через них. Это придает их структуре емкость и функциональность.

Вы можете представить себе батарею, очень похожую на две ямы электронов, которые связаны друг с другом. Объем электронов в одной яме более заметен, чем в другой. В момент присоединения проба обычно будет вытеснять избыточные электроны из второй ямы в первую, пока их объемы не станут эквивалентными.

Как бы то ни было, процедура не обеспечивает прямой лояльности; только один из каждого нечетного электрона перемещается на противоположную сторону. Похоже, что во время этой процедуры теряется некоторая электрическая жизнеспособность. Из-за оригинальных батарей преобразование этой потери жизнеспособности происходит в форме самой температуры батареи.

Этот характерный нагревательный компонент действует как обычный резистор, который рассеивает энергию в виде тепла, когда через него проходит поток тока. Ученые считают эту характеристику внутренним сопротивлением батареи.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Что вызывает внутреннее сопротивление в батарее

Вы можете отобразить батарею как источник напряжения вместе с сопротивлением. Фактически, внутренняя сила ячейки зависит от ее размера, свойств вещества, возраста, температуры и тока разряда. Он имеет электронный сегмент из-за удельного сопротивления материалов детали и ионный сегмент из-за электрохимических факторов, например, проводимости электролита, универсальности частиц и площади поверхности анода.

Элементами, влияющими на сопротивление батареи, являются:

Клеточная химия (материал пластин и электролит)

Температура (внутреннее препятствие увеличивается при более низкой температуре, поскольку уменьшается переносимость частиц)

Элементы ячейки (область пластин и их перегородка)

Состояние заряда / разряда ячейки

Количество шаблонов заряда / разряда работающей батареи

Влияет ли внутреннее сопротивление на производительность

Одна только емкость имеет ограниченное использование, если упаковка не может успешно передать жизнеспособность убранной; Аккумулятор дополнительно нуждается в низком внутреннем сопротивлении. Измеренное в миллиомах (МОм) сопротивление является защитой батареи; чем ниже сопротивление, тем меньше ограничений испытывает упаковка. Это особенно важно при значительных нагрузках, например, силовых приборах и электрических трансмиссиях. Высокое сопротивление приводит к нагреву аккумулятора и падению напряжения под нагрузкой, вызывая преждевременное отключение.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Свинцово-коррозионные батареи имеют небольшое внутреннее сопротивление, а аккумулятор хорошо реагирует на сильноточные взрывы, которые продолжаются в течение нескольких мгновений. Из-за характерной слабости свинцовые коррозионные батареи не работают при длительном высвобождении большого тока; батарея вскоре разряжается и нуждается в отдыхе для восстановления сил. Некоторая лень очевидна во всех батареях в разной степени; однако это особенно характерно для свинца, вызывающего коррозию. Это указывает на то, что передача энергии зависит не только от внутренних препятствий, но и от реакции науки, как и от температуры. В этом отношении разработки на основе никеля и лития более чувствительны, чем свинец.

Сульфатирование и эрозия сетки являются основными факторами, способствующими возникновению внутреннего сопротивления в пакетах ячеек, вызывающих коррозию свинца. Температура дополнительно влияет на сопротивление; высокая температура снижает сопротивление, а более низкая температура увеличивает его. Это ни в коем случае не восстанавливает батарею и не вызывает кратковременное давление.

Кристаллическое образование, иначе называемое «памятью», увеличивает внутреннее сопротивление в никелевых батареях. Его можно регулярно менять с помощью глубоких циклов. Внутреннее сопротивление литий-ионных аккумуляторов также увеличивается с потреблением энергии. В то же время были произведены усовершенствования процесса созревания с добавлением веществ, добавленных в электролит, для выравнивания проявлений пленок на выводах. Со всеми батареями SoC влияет на внутреннее сопротивление. Литий-ионный аккумулятор имеет более высокое сопротивление при полной зарядке со значительно более низким уровнем сопротивления в центре.

Базовые, угольно-цинковые и наиболее важные батареи обычно имеют высокое внутреннее сопротивление. Это ограничивает их использование слаботочными приложениями, такими как электрические лампы, контроллеры, удобные устройства для отвода энергии и кухонные бегунки. По мере разряда этих батарей сопротивление возрастает еще больше. Это объясняет относительно короткое время работы при использовании типичных щелочных элементов в цифровых камерах.

Для определения внутреннего сопротивления батареи используются два метода: постоянный ток (DC) путем оценки падения напряжения при заданном токе и переменный ток (AC). При оценке отзывчивого гаджета, такого как аккумулятор, исследователи невероятно колеблются между стратегиями тестирования постоянного и переменного тока, но ни одно из показаний не является правильным или неправильным. Альтернатива постоянного тока учитывает неподдельное сопротивление (R) и дает реальные результаты для нагрузки постоянного тока, например, компонент потепления. Подход переменного тока включает в себя чувствительные сегменты и обеспечивает сопротивление (Z). Импеданс имеет практические последствия для продвинутой нагрузки, такой как сотовый телефон или индукционный двигатель.

Каким образом можно измерить внутреннее сопротивление батареи

Внутреннее сопротивление дает важные данные об аккумуляторе, поскольку высокая температура указывает на окончание срока службы. Это особенно очевидно в случае каркасов на основе никеля. Оценка сопротивления не является основным показателем выполнения, поскольку стимул между кластерами коррозионных свинцовых аккумуляторов может колебаться на 5–10 процентов, особенно с фиксированными блоками. Благодаря такой высокой устойчивости стратегия сопротивления лучше всего работает при просмотре показаний данной батареи от рождения до выхода на пенсию. Люди просят обслуживающие бригады снимать изображения каждой ячейки или моноблока в сезон создания, а затем звонить им, чтобы измерить скромные изменения по мере старения ячеек.

Считается, что внутреннее сопротивление можно отождествить с емкостью. Однако это подделка. Стойкость современных свинцовых коррозионных и литиевых батарей остается неизменной на протяжении большей части срока их службы. Вещества с лучшим добавлением электролита уменьшили внутреннюю эрозию, поскольку это влияет на сопротивление. Этот метод иначе известен как паразитные реакции на электролит и аноды.

В синопсисе вы можете определить внутреннее сопротивление в зависимости от падения напряжения в батарее при известной нагрузке. На результаты могут влиять стратегия, настройки и природные условия.