Apakah Rintangan Dalaman Bateri

Dalam catatan ini, kami cuba menyiasat ketahanan dalaman bateri dan cuba mengetahui ciri-ciri kritikal yang terlibat dengan parameter bateri ini.

Apa Rintangan Dalaman Bateri

Rintangan dalaman (IR) bateri pada dasarnya adalah tahap penentangan terhadap aliran elektron atau arus melalui bateri dalam gelung tertutup. Terdapat dua faktor yang mempengaruhi rintangan dalaman bateri tertentu: rintangan elektronik dan rintangan ion. Rintangan elektronik bersamaan dengan rintangan ion secara konvensional disebut sebagai rintangan efektif total

Rintangan elektronik membolehkan akses kepada ketahanan komponen praktikal yang boleh merangkumi penutup logam dan bahan lain yang berkaitan dan juga, pada tahap apa bahan ini boleh bersentuhan fizikal antara satu sama lain.

Hasil dari parameter di atas yang berkaitan dengan penjanaan total rintangan berkesan dapat cepat, dan dapat dilihat dalam beberapa pecahan awal milisaat setelah bateri mengalami beban.

Apakah Rintangan Ionik

Rintangan ion adalah ketahanan terhadap aliran elektron di dalam bateri akibat banyak parameter elektrokimia yang mungkin merangkumi, kekonduksian elektrolit, aliran ion dan keratan rentas permukaan elektrod.

Hasil polarisasi seperti itu bermula agak perlahan berbanding dengan rintangan elektronik yang menambah jumlah rintangan berkesan, biasanya berlaku beberapa milisaat setelah bateri dipengaruhi oleh beban.

Penilaian ujian impedans 1000 Hz sering dilaksanakan untuk menunjukkan ketahanan dalaman. Impedansi disebut sebagai rintangan yang ditawarkan ke laluan AC melalui gelung tertentu. Akibat daripada frekuensi 1000 Hz yang agak tinggi, beberapa tahap rintangan ion mungkin gagal direkodkan sepenuhnya.

Dalam kebanyakan kes, kepentingan impedans 1000 Hz akan berada di bawah nilai rintangan efektif keseluruhan untuk bateri yang berkenaan. Pemeriksaan impedans pada rentang frekuensi yang dipilih dapat dicoba untuk memungkinkan paparan rintangan dalaman yang tepat.

Kesan Rintangan ion

Kesan rintangan elektronik dan ionik dapat dikenal pasti ketika pengaturan diuji dengan pengesahan input denyut berganda. Ujian ini menggunakan prosedur memperkenalkan baterai yang dimaksudkan pada saliran latar belakang yang lemah sehingga pengosongan pertama stabil sebelum berdenyut dimulakan dengan beban yang lebih signifikan, untuk sekitar 100 milidetik.

Mengira Rintangan Berkesan

Dengan bantuan 'Ohms Law', rintangan efektif secara efektif dapat dinilai dengan membahagikan perbezaan voltan dengan arus perbezaan. Dengan merujuk pada penilaian yang ditunjukkan dalam (rajah 1), dengan beban penstabilan 5 mA bersamaan dengan nadi 505 mA, perbezaan arus adalah 500 mA. Sekiranya voltan menyimpang dari 1.485 hingga 1.378, voltan delta dapat disaksikan sebagai 0.107 Volt, sehingga menunjukkan rintangan efektif total 0.107 Volt / 500mA atau 0.214 Ohm.

Ciri-ciri daya tahan berkesan bateri silinder beralkali Energizer baru (melalui saliran penstabilan 5 mA dan segera dengan nadi 505 mA, 100 milisaat) dijangka sekitar 150 hingga 300 miliohms, seperti yang ditentukan oleh dimensi relatif.

Apa itu Flash Amps

Flash amp juga disertakan untuk mendorong penghasilan rintangan dalaman. Flash amp difahami sebagai arus maksimum yang diharapkan bateri dapat dibekalkan untuk masa yang lebih singkat.

Ujian ini kadang-kadang dilakukan dengan cara memendekkan bateri elektrik dengan perintang 0,01 ohm untuk suatu tempat dalam masa 0.2 saat dan merakam voltan litar tertutup. Peredaran arus melalui perintang dapat ditentukan dengan kaedah Ohms Law dan membahagikan voltan litar tertutup dengan 0.01 ohm.

Voltan litar terbuka sebelum ujian dibahagikan dengan amp amp untuk mencapai perkiraan rintangan dalaman.

Memandangkan Flash Amps tidak mudah untuk ditentukan dengan sempurna dan OCV, dapat dihitung pada banyak keadaan, cara pengukuran ini hanya perlu diterapkan untuk mencapai perkiraan ketahanan dalaman yang generik.

Penurunan voltan bateri di bawah muatan mungkin berkaitan dengan rintangan efektif total dan kadar pengaliran semasa.

Maklumat umum penurunan voltan awal di bawah beban biasanya dianggarkan dengan mengalikan jumlah rintangan efektif dengan longkang arus yang dikenakan bateri.

Katakan bateri dengan rintangan dalaman 0.1 ohm habis atau dikeringkan pada kadar 1 amp.
Kemudian mengikut undang-undang Ohms:

V = I x R = 1 x 0.1 = 0.1 Volt

Sekiranya kita menganggap voltan litar terbuka 1.6V, maka voltan litar tertutup battrey yang dijangkakan dapat ditulis sebagai:

1.6 - 0.1 = 1.5V.

Bagaimana Daya Tahan Dalaman Meningkat

Secara amnya, rintangan dalaman akan meningkat semasa pembuangan disebabkan oleh komponen aktif dalam bateri yang digunakan.

Walaupun begitu, kadar variasi sepanjang pembuangan tidak seragam. Komposisi kimia bateri, intensiti pelepasan, kadar pelesapan dan usia bateri mudah mempengaruhi ketahanan dalaman semasa pengosongan.

Keadaan musim sejuk boleh mengakibatkan kecenderungan elektrokimia yang berlaku di dalam bateri untuk melambat sehingga mengakibatkan pengurangan aktiviti ion dalam elektrolit. Akhirnya, rintangan dalaman akan semakin tinggi apabila suhu sekitarnya semakin rendah

Grafik (rajah 2) menunjukkan hasil suhu pada keseluruhan rintangan berkesan bateri alkali Energizer E91 AA baru. Secara umum, rintangan dalaman mungkin dapat ditentukan sesuai dengan penurunan voltan bateri dalam keadaan beban yang diakui.

Pencapaian dapat dipengaruhi oleh pendekatan, pengaturan dan juga batasan iklim. Rintangan dalaman bateri perlu dianggap sebagai aturan praktik umum dan bukan sebagai ukuran tepat setiap kali ia digunakan pada anggaran penurunan voltan untuk aplikasi tertentu.