Bir pilin iç direnci nasıl kontrol edilir. Pilin iç direnci nedir ve ne için kullanılır? "Büyük" dirençler üzerinde test

Pilin artı ve eksilerini kapatırsak, kısa devre akımı Yani içinde direnç varmış gibi U/Re Tekrar. İç direnç, akım da dahil olmak üzere elemanın içindeki elektrokimyasal süreçlere bağlıdır.

Akım çok yüksekse, pil bozulur ve hatta patlayabilir. Bu nedenle, artı ve eksi kapatmayın. Yeterince düşünce deneyi.

değer Tekrar Yük boyunca akım ve voltajdaki değişiklikten dolaylı olarak tahmin edilebilir Ra. Ra'dan Ra‑dR'ye yük direncinde hafif bir düşüşle, akım Ia'dan Ia + dI'ye yükselir. Bu durumda Ua=Ra×Ia elemanının çıkışındaki voltaj dU = Re × dI kadar azalır. İç direnç Re = dU / dI formülü ile belirlenir

Bir pilin veya pilin iç direncini değerlendirmek için, akımı değiştirmek için kapasitans ölçer devresine (düğme aşağıdaki şemada gösterilmiştir) 12 ohm'luk bir direnç ve bir geçiş anahtarı ekledim. dI = 1,2 V / 12 Ohm = 0,1 A. Aynı zamanda akü veya direnç üzerindeki voltajı da ölçmeniz gerekir. R .

Aşağıdaki şekilde gösterilen örneği kullanarak sadece iç direnci ölçmek için basit bir devre yapabilirsiniz. Ancak yine de, önce pili biraz boşaltmak ve ardından iç direnci ölçmek daha iyidir. Ortada, deşarj özelliği daha düzdür ve ölçüm daha doğru olacaktır. Yeterince uzun bir süre sabit kalan iç direncin "ortalama" değeri elde edilecektir.

İç direnci belirlemek için örnek

Pili ve voltmetreyi bağlayın. Voltmetre gösterileri 1.227V. Düğmeye basın: voltmetre gösterir 1.200V .
dU = 1.227V - 1.200V = 0.027V
Re = dU / dI = 0.027V / 0.1A = 0.27 Ohm
Bu, 0,5A deşarj akımında elemanın iç direncidir.

Test cihazı dU göstermiyor, sadece U gösteriyor. Zihinsel hesaplamada hata yapmamak için bunu yapıyorum.
(1) düğmesine basıyorum. Akü boşalmaya başlar ve U gerilimi düşmeye başlar.
(2) U voltajı yuvarlak bir değere ulaştığı anda, örneğin 1.200V, düğmeye basıyorum ve hemen U + dU değerini görüyorum, örneğin 1.227V
(3) Yeni sayılar 0.027V - ve istenen dU farkı var.

Piller yaşlandıkça iç dirençleri artar. Bir noktada, yeni şarj edilmiş bir pilin kapasitesinin bile ölçülemeyeceğini göreceksiniz, çünkü bir düğmeye bastığınızda Başlat Röle açılmıyor ve saat başlamıyor. Bunun nedeni, pildeki voltajın hemen 1,2V veya altına düşmesidir. Örneğin, 0,6 ohm'luk bir iç direnç ve 0,5 A'lık bir akımla, voltaj düşüşü 0,6 × 0,5 = 0,3 volt olacaktır. Böyle bir pil, örneğin halka şeklindeki bir LED lamba için gerekli olan 0,5A'lık bir deşarj akımında çalışamaz. Bu pil, bir saate veya kablosuz fareye güç sağlamak için daha düşük bir akımda kullanılabilir. MH-C9000 gibi modern şarj cihazlarının pilin arızalı olduğunu belirlemesi, dahili direncin büyük değeridir.

Araç aküsü iç direnci

Akünün iç direncini değerlendirmek için fardan bir lamba kullanabilirsiniz. Bir akkor lamba, örneğin halojen olmalı, ancak LED olmamalıdır. 60W'lık bir lamba 5A'lık bir akım tüketir.

100A'lık bir akımda, pilin iç direncinde 1 Volt'tan fazla kayıp olmamalıdır. Buna göre, 5A'lık bir akımda, 0,05 Volt'tan (1V * 5A / 100A) fazla kaybedilmemelidir. Yani iç direnç 0,05V / 5A = 0,01 Ohm'u geçmemelidir.

Aküye paralel olarak bir voltmetre ve lamba bağlayın. Voltajı not edin. Lambayı kapatın. Voltajın ne kadar arttığına dikkat edin. Örneğin, voltaj 0,2 Volt (Re = 0,04 Ohm) artarsa, pil zarar görür ve 0,02 Volt (Re = 0,004 Ohm) ise çalışır. 100A'lık bir akımda, voltaj kaybı yalnızca 0,02V * 100A / 5A = 0,4V olacaktır.

Pilin iç direnci, güç kaynağının önemli bir parametresidir. Sürekli izleme, pili çalışır durumda tutmanıza olanak tanır. Sonuçta, aşırı dağılım, pilin, araçların bireysel bileşenlerinin arızalanmasına neden olur.

Pilin ömrü, testin doğruluğuna bağlıdır. Bu prosedür birkaç adım içerir:

1. Denetleme. Muayene sırasında kasanın durumunu, mikro çatlak, toz, kirlilik olup olmadığını kontrol ederler. Sonuçların durumu belirlenir, elektrotlarda oksidasyon varlığı, pimler. Tespit edilen pas, özel bileşikler kullanılarak giderilir.
2. Deşarj süreci kontrolü. Bu amaçlar için pil deşarj edilir, şarj edilir ve tekrar deşarj edilir. Akım gücü, yük gerekli limit içinde tutulur. Deşarj kontrol edilerek, elektrik bağlantılarının gerçek durumu, akü kapasitesi belirlenir. Deşarj, cihaz söküldükten sonra gerçekleştirilir.
3. Elektrolit. Çalışma sırasında elektrolitin bir kısmı buharlaşır. Seviyeyi belirlemek için tüpler veya özel elemanlar kullanılır. Plakalarla temas edene kadar deliklere daldırılırlar. Hacmi yenilemek için damıtılmış su kullanılır.
4. Elektrolitik bileşimin yoğunluğu. Plakaların sülfatlanması nedeniyle kapasitenin bir kısmı kaybolur. Serbest kalan kükürt, elektrolit yoğunluğunun derecesini olumsuz etkiler. Yoğunluk yavaş yavaş azalır. Asit piller test edilirse bu parametre dikkate alınır.
5. Bir yük çatalı kullanma. Kurşun güç kaynaklarının voltaj ölçümü, yük fişleri kullanılarak gerçekleştirilir. Özel bir ölçekte pilin durumu izlenir.

Pil testi, test cihazları kullanılarak gerçekleştirilir. Onların yardımıyla, parametrelerin belirtilen norm ve gereksinimlere uygunluğu belirlenir.

Bir araba aküsünün direncini kontrol etmeden önce, bu göstergenin ne olduğunu incelemeniz gerekir.

Bir pilin iç direnci, standart bir formül kullanılarak hesaplanır. Belirlenirken elektromotor kuvveti, akım kuvveti ve yük dikkate alınır. Sonuç olarak, sürekli değişen koşullu bir değer elde edilir.

Ayrıca şunlara da bağlıdır:

• boyutlar ve geometri.
• Vücudun yapıları, kafesler ve teneke kutular.
• Elektrolitik bileşimin durumları.
• Alaşım maddelerinin varlığı.
• Çıkış durumları.

Direnç hesaplanırken reaktif bileşeni içeren empedans değeri dikkate alınır. Reaktif bileşen, kaplarda, bobinlerde bulunur. Reaktans belirlenirken empedans dikkate alınır.

Pilin iç direnci elektrolitin durumundan, konsantrasyonundan ve sıcaklığından etkilenir. Sıcaklıktaki bir düşüş, bu göstergede bir artışa yol açar.

Pilin iç direncini belirlerken, mevcut güce bağlı olan polarizasyon da dikkate alınır. Polarizasyon aşağıdaki nedenlerle oluşur:

• Lead'lerin yüzeyindeki potansiyel değişiklik.
• Elektrolitik bileşimin konsantrasyonundaki değişiklik.

Asgari göstergeler kurşun asitli güç kaynaklarında izlenebilir. Bu nedenle 2-2,5 bin amperlik bir akım verirler. Bu tür piller, içten yanmalı motorlarla donatılmış araçlara takılır.

Güç kaynağının iç direncini ölçmenin özellikleri

Pilin iç direncinin ölçümü düzenli olarak yapılır. Bu tür eylemler, güç kaynağının durumunu belirlemenize, değiştirmeyi planlamanıza izin verir. Bu rakam her yıl yüzde 5-7 oranında artıyor. Yüzde 8 veya daha fazla artışla, çalışma koşullarının analizi, yükler gerçekleştirilir. Kusurları ve ihlalleri tespit etmek için iç direncin nasıl ölçüleceğini tam olarak bilmek gerekir.

AC kaynağı

Bu yöntemin uygulanması kolaydır. Bu, bir sınırlayıcı direnç, bir transformatör, bir kapasitör ve bir voltmetre gerektirir. Testler 1.5-2 saat içinde gerçekleştirilir. Bu süre boyunca, güç kaynağının parçası olan her bir eleman için voltaj değeri ayarlanır. Sonuçların doğruluğunu artırmak için bir kayıt voltmetresi kullanılır.

Alternatif akımda iletkenlik ölçülürken, reaktif ve aktif bileşenleri içeren bir değer elde edilir. Gerekli göstergeyi izole etmek için bir frekans bağımlılığının hazırlanması gereklidir. Bu tekniği uygularken, elektrokimyasal işlemlerle ilgili zorluklar vardır.

Bu nedenle, pilin durumunun genel bir değerlendirmesi gerekiyorsa, iletkenliği bu şekilde belirlemek mümkündür. Diğer durumlarda, farklı bir test metodolojisi seçilir.

Sabit Yük Yöntemi

Bu yöntem sürücüler ve ustalar tarafından kullanılır. Özü, güç kaynağının doğru akımda hızlı deşarjında ​​yatmaktadır. Bir voltmetre kullanarak, hem yükte hem de yüksüz voltajı ölçün. Ohm kanunu hesaplama için kullanılır.

Bu teknik, büyük boyutlu otomotiv akülerini test etmek için kullanılır. Ölçümler için kesin değeri gösteren yüksek hassasiyetli aletler kullanılır. Bir film-karbon direnci içeren test cihazlarının kullanılmasına izin verilir.

Bu yöntemi uygulamadan önce, ölçüm biriminin kapasitörü hesaba katmadığını dikkate alın. Bu nedenle, güç kaynağının yalnızca aktif bileşeni dikkate alınır. Bu seçenek eski pilleri kontrol etmek için uygun değildir. Ne de olsa, gerçek devleti kurmak sorunludur.

Pilin durumunun belirlenmesi gerekiyorsa bu yöntemin kullanılması dezavantajlıdır. Yükü onunla ölçebilirsiniz.

kısa darbe yöntemi

Çok uzun süre kullanılmamıştır. Aşağıdaki avantajlara sahiptir:

• Ölçümlerden önce araç aküsü sökülmez. Bu, aygıtın çıkarılması çok zaman aldığından güçlükleri ortadan kaldırır.
• Voltaj kısa bir süre için düşer ve yükselir. Bu nedenle bileşimi oluşturan bileşenlerin performansı bozulmaz. Voltajı izlemek için bir voltmetre kullanılır.
• Güç kaynağı testi sırasında dahili bileşenler zarar görmez. Aynı zamanda testler düzenli olarak yapılmaktadır.
• Bu tekniği kullanarak güç kaynağının kapasitesini belirlemek kolaydır. Sonuçta, yeni ve çalışan bir pilin dirençlerini karşılaştırmak mümkün hale geliyor.

Bu teknik, iç direncin değerini belirlemek, akım parametrelerini, kısa devreleri ve diğer parametreleri hesaplamak için kullanılır. Bu, araç aküsünün durumunu belirlemek için gereklidir.

Pilin durumunun iç dirence bağımlılığı

Pilin durumunu, ana özelliklerini değerlendirmek için kullanılan sunulan sayaçlar ve test cihazları arasında, gerekli işlevselliğe sahip bir cihaz seçmek kolaydır. Kullanılan cihazlar arasında:

• Akünün durumunu voltajla değerlendirmek için cihazlar. Bu durumda, belirli bir yük kurulur. Bu amaçlar için yük çatalları kullanılır.
• Güç kaynağının durumu ile iletkenlik arasında bir bağlantı kurmak için cihazlar.
• Spektrum ölçerler. Bu tür cihazların yardımıyla, empedansın doğrudan, alternatif akıma bağımlılığı kurulur.

Standart ölçüm cihazlarının kullanılması, iletkenlik değerini ayarlamanıza olanak tanır. Belirli sinyallerle çalışan modern test cihazlarının yardımıyla araç aküsünün çalışabilirlik derecesi, kapasite değeri, deşarj ve şarj süresi belirlenir.

Pilin belirli bir dereceye kadar sürekli çalışma süresi, iç direncin değerine bağlıdır. Ve bu özellikle araçlar hem şehirde hem de kırsalda aktif olarak kullanılıyorsa önemlidir. Bu nedenle, güç kaynağının periyodik olarak test edilmesi, ana özelliklerin belirlenmesi, ne zaman değiştirilmeye değer olduğunu anlamayı mümkün kılar.

Pilin iç direnci hakkında video

Gerçekten de, pilin iç direncinin "sağlığının" bir göstergesi olduğuna dair bir görüş var. Bu görüşün doğru olduğunu hemen söylemeliyiz, ancak yalnızca ona güvenmemelisiniz. Bu yazımızda pilin iç direncinin ne olduğuna ve nasıl ölçüleceğine bakacağız.

Bir pilin iç direnci nasıl ölçülür

İç direnci ölçebilen birçok pil şarj cihazı vardır. LiitoKala Lii 500'e dikkat etmenizi öneririz, onun için bizde var.

LiitoKala Lii 500'de dahili direnç okuması şöyle görünür:

Pilin iç direnci nedir

İyi bir pil, 20 ila 80 aralığında çok düşük bir iç dirence sahip olmalıdır. Zamanla direnç artacak ve er ya da geç pil şarj için uygun olmayacaktır.

Ancak, normal bir pilin iç direncinin ihmal edilebilir olması muhtemel olduğundan, testin kontakların direncinden önemli ölçüde etkilenebileceği akılda tutulmalıdır. Bu nedenle, şarj cihazının farklı hücrelerinde veya genel olarak farklı şarj cihazlarında test edilen aynı pil, farklı dahili direnç değerlerine sahip olabilir, hata yaklaşık %10-20'dir.

Her durumda, başka birçok parametre olduğundan, pilin durumunu iç direnciyle kesin olarak yargılamamalısınız. Ayrıca pil işinizde size yakışıyorsa ne farkı var, iç direnci nedir?

Bir şey sizin için belirsiz kalırsa - bu sayfadaki yorumları yazın veya size her zaman yardımcı olmaktan mutluluk duyarız!

Kategori: Pil desteği 12.09.2016 15:51 tarihinde yayınlandı

Dahili direnç, bir pil hakkında, ömrünün sonuna geldiğini gösterebilecek değerli bilgiler sağlar. Bu, özellikle aşağıdakilere dayalı elektrokimyasal sistemler için geçerlidir: nikel. Direnç, performansın tek göstergesi değildir, partiler arasında yüzde 5-10 arasında değişebilir. kurşun asit pillerözellikle sabit kullanım için. Bu geniş tolerans nedeniyle, dirence dayalı yöntem, montaj sırasında belirli bir pilden alınan okumaları sonraki zaman periyotlarıyla karşılaştırırken en iyi sonucu verir. Servis ekipleri, eskime sürecini daha fazla izlemek için kurulum sırasında her bir hücrenin veya pilin bir bütün olarak okunmasını zaten tavsiye ediyor.

İç direncin kapasitans ile ilgili olduğuna dair bir görüş var ama bu doğru değil. Modern kurşun asidin direnci ve lityum iyon piller hizmet ömrünün çoğu için aynı seviyede kalır. Elektrolite özel katkı maddeleri, iç dirençle ilişkili olan iç korozyon sorununu azaltmıştır. Şekil 1, bir lityum iyon pilin iç direncine göre çevrim sırasında kapasitedeki düşüşü göstermektedir.

Şekil 1: Şarj/deşarj döngülerinin sayısına göre kapasitans ve direnç arasındaki ilişki. Direnç, pilin sağlığını ortaya çıkarmaz ve genellikle kullanıldığı ve eskidiği gibi kalır.

Lityum iyon pillerin döngüsel testi, C dereceli 1C'de gerçekleştirilmiştir:
Şarj: 1.500mA 25°C'de 4.2V'a kadar
Deşarj: 25°C'de 1.500mA - 2.75V

direnç nedir?

Elektrik pillerinin iç direncini ölçmek için çeşitli yöntemleri keşfetmeden önce, elektrik direncinin ne olduğuna ve basit direnç (R) ile empedans (Z) arasındaki farkın ne olduğuna bakalım. R, bir maddenin elektrik akımının geçişine karşı direncidir ve Z, bobinler ve kapasitörler gibi cihazlarda bulunan reaktif bileşeni içerir. Her ikisi de, 1798'den 1854'e kadar yaşayan Alman fizikçi Georg Simon Ohm'un adını taşıyan bir ölçü birimi olan ohm (Ohm) cinsinden ölçülür. (1Ω, 1A akımda voltajda 1V düşüşe neden olur). İletkenlik Siemens (S) ile de ölçülebilir. Direnç ve empedansın kombinasyonu reaktans olarak bilinir. Açıklamama izin ver.

Isıtma elemanı gibi normal bir yükün elektrik direncinin reaktif bir bileşeni yoktur. İçindeki voltaj ve akım birlikte akar - fazlarında kayma yoktur. Akımın içinden geçtiği malzemenin direncinin neden olduğu elektrik direnci, hem doğrudan (DC) hem de alternatif (AC) akımlar için esasen aynıdır. Güç faktörü, güç tüketiminin en doğru ölçümünü sağlayan birliktir.

Yine de çoğu elektrik yükü reaktiftir ve hem kapasitif (kapasitör) hem de endüktif (bobin) direnci içerebilir. AC frekansı arttıkça kapasitif reaktans azalırken, endüktif reaktans artar. Endüktif reaktans için bir benzetme, hızlı ileri geri hareket ederken sertleşen bir yağ amortisörüdür.

Bir elektrik pilinin direnci, kapasitansı ve indüksiyonu vardır, bu parametrelerin üçü de empedans kavramında birleştirilir. Empedans en iyi, R1 ve R2 dirençlerini ve C kapasitörünü içeren Randle devresinde (Şekil 2) gösterilmiştir. Endüktif reaktans, özellikle düşük frekanslarda, elektrik pillerinde küçük bir rol oynadığı için genellikle ihmal edilir.

Şekil 2: Bir kurşun-asit akü için Randle'ın eşdeğer devresi. Pilin toplam direnci, aktif direncin yanı sıra endüktif ve kapasitiften oluşur. Her pil için devre ve elektrik değerleri farklıdır.

R1 - eşdeğer seri direnç

R2 - yük transfer direnci

C - çift katmanlı kapasitör

Bir elektrik pilinin iç direncini ölçmeye yönelik girişimler, neredeyse pilin kendisi kadar eskidir ve zaman içinde günümüzde hala kullanılan birkaç yöntem geliştirilmiştir.

DC Yük Direnci Ölçüm Yöntemi

Ohmik ölçümler en eski ve en güvenilir test yöntemlerinden biridir. Anlamları, pilin kısa süreli (bir saniye veya biraz daha fazla) boşalmasıdır. Küçük bir akü için yük akımı 1A veya daha azdır ve marş aküsü gibi büyük bir akü için 50A veya daha fazladır. Voltmetre yüksüz olarak açık devre voltajını ölçer ve ardından ikinci bir ölçüm yapılır - zaten yük bağlıyken. Ardından, Ohm yasasına göre direnç değeri hesaplanır (potansiyel farkın mevcut güce bölünmesi).

DC yük ölçüm yöntemi, büyük sabit piller için iyi çalışır ve omik okumalar doğru ve tekrarlanabilirdir. Yüksek kaliteli enstrümantasyon, 10 µΩ aralığında direnç okumaları almanızı sağlar. Birçok servis, deneyimli oto tamircilerine gerekli parametreyi değerlendirmek için mükemmel bir araç sağlayan marş akülerinin direncini ölçmek için karbon film direnç test cihazları kullanır.

Ancak bu yöntemin, Randle devresindeki R1 ve R2 dirençlerini tek bir dirençte birleştirmesi ve kapasitörü yok sayması gibi bir sınırlaması vardır (bkz. Şekil 3). "C", her 100Ah için 1,5 farad değeri alan, elektrik pili eşdeğer devresinin bir bileşenidir. Özünde, DC yük ölçüm yöntemi pili bir direnç olarak görür ve yalnızca elektrokimyasal akım kaynağının aktif bileşenini hesaba katabilir. Ayrıca, bu yöntem kısmen şarj edilmiş iyi bir pilden ve tam olarak şarj edilmiş zayıf bir pilden benzer okumalar alacaktır. Bu durumda sağlık derecesini belirlemek ve kapasiteyi değerlendirmek mümkün değildir.

Şekil 3: DC yük ölçüm yöntemi. Yöntem, Randle'ın şemasına tam uyum göstermez. R1 ve R2 tek bir aktif direnç olarak çalışır.

Alternatif bir yöntem vardır - farklı akım gücü ve süreye sahip iki ardışık deşarj yükü uygulandığında DC yükünün iki seviyeli ölçümü. İlk olarak, pil 10 saniye boyunca düşük akımla ve ardından üç saniye için yüksek akımla deşarj edilir (bkz. Şekil 4); sonra, Ohm yasasına göre direnç değeri hesaplanır. İki farklı yük koşulu altında voltaj analizi, pil hakkında ek bilgi sağlar, ancak ortaya çıkan değerler kesinlikle dirençlidir ve performans veya kapasite parametrelerini ortaya çıkarmaz. Yükleri doğru akımla besleyen aküler için yük bağlantı yöntemleri tercih edilir.

Bu test yöntemi IEC 61951-1:2005 ile uyumludur ve birçok DC (doğru akım) pil uygulaması için gerçekçi test koşulları sağlar.

Alternatif akımla elektrik iletkenliğini ölçme yöntemi (AC İletkenliği)

Marş akülerini değerlendirmek için elektriksel iletkenlik ölçümü ilk olarak 1975 yılında Keith Champlin tarafından yük testi ile iletkenlik arasında doğrusal bir korelasyon göstermek için önerildi. Yaklaşık 90Hz frekansa sahip bir AC yükü bağlarken, kapasitif ve endüktif reaktans, kurşun-asit akünün 70-90Ah'sine karşılık gelir, bu da reaktansı en aza indiren hafif bir voltaj faz gecikmesine neden olur. (Daha küçük bir pil için frekans artar ve buna bağlı olarak daha büyük bir pil için azalır). AC iletkenlik ölçerler genellikle araba garajlarında ani akımı ölçmek için kullanılır. Tek frekans yöntemi (Şekil 5), Randle devresinin bileşenlerini Z modülü adı verilen tek bir karmaşık empedans olarak görür.

Şekil 5: AC elektriksel iletkenlik ölçüm yöntemi. Randle devresinin tek tek bileşenleri tek bir elemanda birleştirilir ve tek tek ölçülemez.

Diğer bir yaygın yöntem ise 1000Hz frekansla test yapmaktır. Bu frekans pili uyarır ve direnci hesaplamak için Ohm kanunu kullanılabilir. Reaktansı ölçerken AC gerilim kullanan yöntemlerin DC gerilime dayalı yöntemlere göre farklı değerler gösterdiğine ve her iki yaklaşımın da doğru olduğuna dikkat edilmelidir.

Örneğin, bir 18650 Li-Ion hücresi, 1000Hz AC yükü ile yaklaşık 36mΩ ve DC yükü ile yaklaşık 110mΩ direncine sahiptir. Yukarıdaki göstergelerin her ikisi de doğru, ancak birbirinden uzak olduğundan, tüketici pil çalışmasının özelliklerini dikkate almalıdır. DC yöntemi, ısıtma elemanları veya akkor lambalar gibi DC yükleri olan uygulamalar için değerli veriler sağlarken, 1000Hz yöntemi, dizüstü bilgisayarlar veya cep telefonları gibi çeşitli dijital cihazlara güç sağlamak için optimize edilmiş performans gereksinimlerini daha iyi yansıtır. piller önemlidir. Şekil 6, 1000Hz yöntemini göstermektedir.

Şekil 6: 100Hz yöntemi. Bu yöntem, reaktans değerleri sağlar. Bu, dijital cihazlara güç sağlayan pillerin empedansını ölçmek için tercih edilen yöntemdir.

Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS)

Araştırma laboratuvarları, elektrik pillerinin performansını değerlendirmek için uzun yıllardır EIS yöntemini kullanmaktadır. Ancak ekipmanın yüksek maliyeti, testlerin uzun sürmesi ve büyük miktarda veriyi deşifre etmek için kalifiye uzmanlara duyulan ihtiyaç, bu teknolojinin laboratuvar koşullarında uygulanmasını sınırlamıştır. EIS, Randle devresinden R1, R2 ve C değerlerini alabilmektedir (Şekil 7), ancak bu verilerin ani akım (soğuk krank akımı) veya kapasitans tahmini ile korelasyonu karmaşık modelleme gerektirir (Bkz. BU-904: Nasıl Yapılır? Kapasitansı ölçmek için).

Şekil 7: Spectro™ yöntemi. R1, R2 ve C ayrı ayrı ölçülür ve sağlık ve kapasitenin en verimli şekilde değerlendirilmesine olanak tanır.

Herhangi bir elektrik alıcısının iç direnci vardır. Konsept, ohmik direnç ve polarizasyon direncini içerir, iç yapıların üretimi için malzemelere, elektrolitin özelliklerine, akım iletkenlerinin durumuna bağlıdır. Pilin iç direnci değişken bir değerdir, sıcaklığa, sülfatlaşma derecesine, pil kutusunun içindeki terminallerin ve kontakların durumuna bağlıdır. Norm, deşarj eğrisinin ekstrapolasyonu ile belirlenir. Hesaplamalarda iç direncin soyut değeri kullanılmaz.

Asit aküleri başlatmak için iç direncin nasıl ölçüleceğini bulalım. Bilinen parametrelerle direnç olarak 60 W gücünde, 5 A akımında halojen bir araba lambası kullanıyoruz. İç dirençten kaynaklanan kayıpların %1'i geçmemesi şartıyla ölçümleri alacağız.

Aküye paralel olarak bir voltmetre ve bir lamba bağlamanız gerekir. Voltajı kaydedin. Lambayı kapatın, voltajı kaydedin. 5A'lık bir lamba direnci, 100A'lık bir akımda 0,05V'luk bir voltaj kaybı oluşturmalıdır.(1V * 5A / 100A)

Ölçümler sırasında direnç 0,05 V'a çıkarsa, pil iyidir. 0,2 V'tan büyük bir değer, pildeki iç direncin yüksek olduğunu gösterir, sebebini aramanız gerekir.

Bir kurşun pilin dahili ölçümünün ölçümü, yapısal elemanlardan, negatif elektrotlardan ve süngerimsi kurşundan çok az farklılık gösterir. Ancak aktif macun ve pozitif elektrot, akımın geçişine 10 bin kat daha fazla direnir. Sülfasyon derecesindeki bir artışla direnç artar ve sabit bir voltajda akım azalır. Şarj akımı alındığında kristaller yok olur, direnç düşer.

Elektrolitin sıcaklığının iç direnç üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olması önemlidir. Elektrolit donduğunda yalıtkan görevi görür. İdeal olarak, elektrolitik reaksiyon 15 0 C'de ve 1,25 g/cm3 elektrolit yoğunluğunda ilerler. Sıcaklıktaki bir artış, araç aküsünün şarj-deşarj geçirgenliğini de olumsuz etkiler. Söz konusu anda iç direncin ne olması gerektiği, pilin sıcaklığına ve şarj derecesine bağlıdır.

Ayrı olarak, pozitif ve negatif plakalar arasındaki ayırıcı - contaların direncini dikkate almanız gerekir. Yayılan elektrolit kütlesinin hareketine engel değildir, polarizasyona karşı bir direnç oluşturur. Yüzeyde yükün geçişine engel olan çift elektrik tabakası oluşur.

Marş akülerinin büyük bir akım biriktirme ve iletme özelliği, bu tip akülerin düşük iç direncinden kaynaklanmaktadır. Gösterge ayrıca besleme akımının frekansına da bağlıdır.

Yeni bir pilin iç direncinin normu, 15-20 0 C sıcaklıkta 0,005 Ohm'dur, ancak çalışma anından beri değer sürekli artmaktadır. Yük fişini kullanarak şu anda cihazın hangi durumunun belirlenebileceğini belirlemek mümkündür.

Bir araba aküsünün iç direnci - tablo

Darbe akımının teknik özellikleri ve enerji dönüş süresi, her bir kurşun pilin ve pilin iç direncine bağlıdır. Bir alet - bir yük çatalı kullanarak parametreyi yaklaşık olarak belirleyebilirsiniz.

Ancak, başka yollar da var - dolaylı. Elektrolit sıcaklığının ve direncinin bağımlılık eğrileri, pilin şarj derecesine bağlı olarak bir direnç grafiği artar. Bu gösterge elektrolitin veya voltajın yoğunluğu ile belirlenebilir. Bu nedenle tablo yoktur; iç direnci hem grafiklerden hem de dolaylı özelliklerden kontrol edebilirsiniz. Bu durumda, akımın frekansının direnç üzerinde büyük bir etkisi olduğu akılda tutulmalıdır. Ev analizinde, 50 Hz'lik bir akım için tablolar kullanılır.

Çoğu zaman, pillerin iç direncinin bir metresi olarak bir yük fişi kullanılır. Imax B6 evrensel şarj cihazında ölçüm programını kullanabilirsiniz.

18650 pil iç direnci

18650 form faktörlü pil, farklı kutuplara sahip, ayırıcılarla ayrılmış bant çiftlerinden oluşan, kutuların sarıldığı bir silindirdir. İç dolgu, nikel-kadmiyum, metal hidrit veya lityum iyon olabilir. Aktif çifte bağlı olarak, pillerin terminallerinde farklı kapasiteleri ve potansiyel farklılıkları vardır.

18650 lityum iyon pillerde iç direnç ne olmalıdır? Kapasite kaybı ile direnç değişir mi? Bütün bunlar, ölçüm için bir şema hazırlanarak belirlenebilir.

Ra - aktif direnç 18650

Cdv, elektriksel çift katmanın kapasitansıdır

R0, elektrolit-elektron arayüzündeki yük transfer direncidir.

Zw, Warburg difüzyon empedansıdır

Bu durumda ölçüm, uluslararası standartlara uygun olarak 1000 Hz'lik bir akımla gerçekleştirilir. Bunun nedeni hem kapasitör hem de direnç olan pil aygıtıdır. Yeni 18650 lityum pillerin standart iç direnci yaklaşık 100mΩ'dir. Bu normdur. Zamanla, pil kaçınılmaz olarak kapasitesini kaybeder, iç direnç artar.

Video

Özel bir cihazla iç direncin pratik olarak nasıl ölçüleceğine dair bir video materyali izlemenizi öneriyoruz.