Mikä on akun sisäinen vastus

Tässä viestissä yritämme tutkia akun sisäistä vastusta ja yrittää oppia kriittiset ominaisuudet, jotka liittyvät tähän akkuparametriin.

Mikä on akun sisäinen vastus

Akun sisäinen vastus (IR) on periaatteessa taso, jolla vastustetaan elektronien tai virran kulkua akun läpi suljetussa silmukassa. Tietyn akun sisäiseen vastukseen vaikuttavat periaatteessa kaksi tekijää: elektroninen vastus ja ioniresistanssi. Elektronista resistanssia yhdessä ioniresistanssin kanssa kutsutaan tavallisesti tehokkaaksi kokonaisvastukseksi

Elektroninen vastus mahdollistaa pääsyn käytännön komponenttien resistiivisyyteen, jotka voivat sisältää metalliset kannet ja muut asiaan liittyvät materiaalit, ja myös millä tasolla nämä materiaalit saattavat olla fyysisessä kosketuksessa toistensa kanssa.

Edellä mainittujen kokonaishyötysuhteen muodostumiseen liittyvien parametrien tulos voi olla nopea ja todistettavissa muutaman millisekunnin murto-osan sisällä sen jälkeen, kun akku on altistettu kuormitukselle.

Mikä on ioniresistanssi

Ioniresistanssi on vastus elektronien kulkeutumiselle akun sisällä johtuen lukuisista sähkökemiallisista parametreista, joihin voi sisältyä elektrolyytin johtavuus, ionivirtaus ja elektrodin pinnan poikkileikkaus.

Tällaiset polarisaatiotulokset alkavat melko hitaasti verrattuna elektroniseen vastukseen, joka lisää kokonaisefektiivisen vastuksen, joka tapahtuu yleensä muutama millisekunti sen jälkeen, kun paristoon on vaikutettu kuormitettuna.

1000 Hz: n impedanssitestin arviointi toteutetaan usein sisäisen vastuksen osoittamiseksi. Impedanssia kutsutaan vastukseksi, joka tarjotaan vaihtovirran kulkemiseen tietyn silmukan läpi. 1000 Hz: n suhteellisen korkean taajuuden seurauksena jonkinasteista ionivastusta ei todennäköisesti voida rekisteröidä kokonaan.

Useimmissa tapauksissa 1000 Hz: n impedanssin merkitys tulee olemaan alle kyseisen akun tehollisen vastuksen kokonaisarvon. Impedanssitarkistusta valitulla taajuusalueella voitaisiin yrittää mahdollistaa sisäisen vastuksen tarkka näyttö.

Ionisen vastuksen vaikutus

Elektronisen ja ionisen vastuksen vaikutus voidaan tunnistaa, kun kokoonpano testataan kaksoispulssitulotarkistuksella. Tässä testissä käytetään menettelyä kyseisen akun viemiseksi vaimeaan taustavuotoon niin, että purkaus vakautuu ensin ennen kuin pulssi aloitetaan merkittävämmällä kuormituksella, noin 100 millisekunnin ajan.

Tehollisen vastuksen laskeminen

”Ohmin lain” avulla tehollinen kokonaisvastus voidaan helposti arvioida jakamalla jännite-ero erotusvirralla. Viitaten (kuva 1) esitettyyn arviointiin, kun 5 mA: n vakautuskuormitus yhdessä 505 mA: n pulssin kanssa, virtaero on 500 mA. Jos jännite poikkeaa 1,485: stä 1,378: een, deltajännitteeksi voidaan todeta 0,107 volttia, mikä osoittaa tehollisen kokonaisvastuksen olevan 0,107 volttia / 500mA tai 0,214 ohmia.

Uuden Energizer-alkalisylinterimäisen pariston (5 mA: n stabilointiviemärin kautta ja välittömästi 505 mA: n, 100 millisekunnin pulssilla) tyypillisten tehollisten vastusten voidaan odottaa olevan noin 150-300 milliohmia suhteellisen mitan perusteella määritettynä.

Mikä on Flash-vahvistin

Salamavahvistimet sisällytetään lisäksi sisäisen vastuksen lähentämisen indusoimiseksi. Salamavahvistinten ymmärretään olevan suurin virta, jonka akun voidaan odottaa tuottavan huomattavasti lyhyemmän ajan.

Tämä testi suoritetaan joskus oikosulkemalla 0,01 ohmin vastuksella varustettu akku sähköisesti oikosulussa 0,2 sekunnin ajan ja rekisteröimällä suljetun piirin jännite. Vastuksen kautta kulkeva virta voidaan määrittää Ohmin lain avulla ja jakamalla suljetun piirin jännite 0,01 ohmilla.

Ennen testiä oleva avoimen piirin jännite jaetaan salaman ampeereilla sisäisen vastuksen likimääräisen saavuttamiseksi.

Kun otetaan huomioon, että salamavahvistimia ei ollut helppo määrittää täydellisesti, ja OCV voidaan laskea lukuisissa olosuhteissa, tätä mittaustapaa on sovellettava vain sisäisen vastuksen yleisen likiarvon saavuttamiseksi.

Akun jännitteen pudotus kuormitettuna voi olla suhteessa teholliseen kokonaisvastukseen ja virran tyhjentymisnopeuteen.

Yleistä alkujännitehäviöstä kuormituksen aikana arvioidaan tyypillisesti kertomalla tehollinen kokonaisvastus akun altistamalla virralla.

Oletetaan, että paristo, jonka sisäinen vastus on 0,1 ohmia, purkautuu tai tyhjennetään 1 ampeerin nopeudella.
Sitten Ohmin lain mukaan:

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

Jos katsomme avoimen piirin jännitteen olevan 1,6 V, niin battreyn odotettu suljetun piirin jännite voidaan kirjoittaa seuraavasti:

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

Kuinka sisäinen vastus kasvaa

Yleisesti ottaen sisäinen vastus kasvaa purkautumisen aikana käyttöön otettujen paristojen aktiivisten komponenttien aiheuttaman purkautumisen aikana.

Siitä huolimatta vaihtelunopeus koko purkautumisessa ei ole tasainen. Akun kemiallinen koostumus, purkautumisen voimakkuus, haihtumisnopeus ja akun ikä voivat helposti vaikuttaa sisäiseen vastukseen purkautumisen aikana.

Talviset olosuhteet voivat johtaa sähkökemiallisiin taipumuksiin, jotka materialisoituvat akun sisällä hidastumaan, mikä johtaa ioniaktiivisuuden vähenemiseen elektrolyytissä. Lopulta sisäinen vastus kasvaisi, kun ympäröivät lämpötilat laskevat

Kaavio (kuva 2) osoittaa lämpötilan tuloksen upouuden Energizer E91 AA -alkalipariston kokonaishyötysuhteessa. Yleensä sisäinen vastus voidaan mahdollisesti määrittää akun jännitehäviön perusteella tunnetuissa kuormitusolosuhteissa.

Saavutuksiin voivat vaikuttaa lähestymistapa, asetukset ja ilmastorajoitukset. Akun sisäistä vastusta on pidettävä yleisenä nyrkkisääntönä eikä tarkkana suuruutena aina, kun sitä käytetään tietyn sovelluksen arvioituun jännitehäviöön.