Li-polimer akkumulátorcsomagok szállítójaként gyakran találkozom olyan ügyfelekkel, akik érdeklődnek ezen akkumulátorok belső ellenállásának megértésében. A li polimer akkumulátor belső ellenállásának mérése több okból is kulcsfontosságú. Segítségével felmérheti az akkumulátor állapotát, teljesítményét és hatékonyságát. Ebben a blogbejegyzésben megosztok néhány módszert a li polimer akkumulátor belső ellenállásának mérésére.
Miért fontos a belső ellenállás mérése?
Mielőtt belemerülnénk a mérési módszerekbe, röviden beszéljük meg, miért fontos paraméter a belső ellenállás. Az akkumulátorcsomag belső ellenállása terhelés alatt befolyásolja a kimeneti feszültségét. A nagyobb belső ellenállás azt jelenti, hogy több energia disszipálódik hőként, amikor áram folyik át az akkumulátoron, ami a kapocsfeszültség csökkenéséhez vezet. Ez csökkentett teljesítményt, rövidebb futási időt, és extrém esetekben akár túlmelegedést is eredményezhet. A belső ellenállás mérésével megjósolhatjuk, hogy az akkumulátor hogyan fog teljesíteni a valós alkalmazásokban, és meghatározhatjuk, hogy alkalmas-e egy adott felhasználásra.
A belső ellenállás mérési módszerei
1. A töltési módszer
A terhelési módszer az egyik legegyszerűbb módszer a li polimer akkumulátorcsomag belső ellenállásának mérésére. Íme a lépések:
1. lépés: Mérje meg a nyitott áramköri feszültséget (OCV)
Használjon nagy impedanciájú voltmérőt az akkumulátorcsomag feszültségének mérésére, amikor az nincs csatlakoztatva semmilyen terheléshez. Ez a nyitott áramköri feszültség (V_{oc}). Győződjön meg arról, hogy az akkumulátor elegendő ideig (általában 1-2 óráig) tétlenül állt a stabil állapot eléréséhez.
2. lépés: Alkalmazzon ismert terhelést
Csatlakoztasson egy ismert ellenállásos terhelést (R_{load}) az akkumulátor kapcsaira. A terhelést úgy kell megválasztani, hogy ésszerű mennyiségű áramot vegyen fel az akkumulátorból. Például, ha egy kisKönnyű, 780 mAh-s akkumulátor, néhány ohmos terhelés megfelelő lehet.
3. lépés: Mérje meg a terhelési feszültséget ((V_{load}))
Amíg a terhelés csatlakoztatva van, mérje meg újra a feszültséget az akkumulátor kivezetésein. Ez a terhelési feszültség (V_{terhelés}).
4. lépés: Számítsa ki az áramerősséget ((I))
Az Ohm-törvény (I=\frac{V_{load}}{R_{load}}) segítségével számítsa ki a terhelésen átfolyó áramot.
5. lépés: Számítsa ki a belső ellenállást ((R_{int}))
A belső ellenállás az (R_{int}=\frac{V_{oc}-V_{load}}{I}) képlettel számítható.
Például, ha (V_{oc} = 3,8 V), (V_{terhelés}=3,6 V) és (I = 0,5 A), akkor (R_{int}=\frac{3,8 - 3,6}{0,5}=0,4\Omega).
2. Az AC impedancia módszer
Az AC impedancia módszer egy pontosabb és kifinomultabb módszer a li polimer akkumulátorcsomag belső ellenállásának mérésére. Ez a módszer magában foglalja egy kis amplitúdójú váltakozó áramú jelet az akkumulátorra, és megméri a kapott AC feszültséget és áramot.
1. lépés: Állítsa be a tesztberendezést
Szüksége lesz egy AC jelgenerátorra, egy áramérzékelőre és egy voltmérőre. Csatlakoztassa a váltóáramú jelgenerátort az akkumulátor kivezetéseihez sorosan egy áramérzékelő ellenállással.
2. lépés: Alkalmazza az AC jelet
Adjon kis amplitúdójú (általában néhány millivoltos) AC jelet meghatározott frekvencián (pl. 1 kHz) az akkumulátorra.
3. lépés: Mérje meg az AC feszültséget és áramerősséget
A voltmérővel mérje meg az akkumulátor kapcsain lévő váltakozó feszültséget, az áramérzékelővel pedig az akkumulátoron átfolyó váltóáramot.
4. lépés: Számítsa ki az impedanciát
Az akkumulátor impedanciája (Z) a (Z=\frac{V_{ac}}{I_{ac}}) képlettel számítható ki, ahol (V_{ac}) a váltakozó feszültség és (I_{ac}) a váltakozó áram. Alacsony frekvenciákon az impedancia elsősorban az akkumulátor belső ellenállásának köszönhető.
Az AC impedancia módszer előnye, hogy részletesebb információt tud adni az akkumulátor elektrokémiai folyamatairól. Ehhez azonban speciálisabb felszerelésre és műszaki ismeretekre van szükség.
3. Akkumulátor analizátor használata
Az akkumulátorelemző egy dedikált eszköz, amely gyorsan és pontosan képes mérni a li polimer akkumulátorcsomag belső ellenállását. Ezek az analizátorok úgy működnek, hogy rövid ideig tartó terhelést fejtenek ki az akkumulátorra, és mérik a feszültségesést és az áramáramlást.
1. lépés: Csatlakoztassa az akkumulátort az analizátorhoz
Kövesse a gyártó utasításait az akkumulátor egység akkumulátorelemzőhöz való csatlakoztatásához. Győződjön meg arról, hogy a csatlakozások biztonságosak.
2. lépés: Válassza ki a Mérési módot
A legtöbb akkumulátor-elemzőnek van egy speciális módja a belső ellenállás mérésére. Válassza ki ezt a módot az analizátoron.
3. lépés: Indítsa el a mérést
Nyomja meg a start gombot az analizátoron a mérés megkezdéséhez. Az analizátor megjeleníti a belső ellenállás értékét a képernyőjén.
Az akkumulátorelemzők kényelmesek és megbízható eredményeket nyújtanak. Azonban viszonylag drágák lehetnek.
A belső ellenállás mérését befolyásoló tényezők
Számos tényező befolyásolhatja a belső ellenállásmérés pontosságát:
- Hőmérséklet: A li polimer akkumulátor belső ellenállása hőmérsékletfüggő. Általában a belső ellenállás csökken a hőmérséklet emelkedésével. Ezért fontos, hogy a belső ellenállást stabil hőmérsékleten mérjük.
- Töltési állapot (SOC): A belső ellenállás az akkumulátor töltöttségi állapotától függően is változik. Általában magasabb alacsony SOC-nál és alacsonyabb magas SOC-nál. A belső ellenállásértékek összehasonlításakor győződjön meg arról, hogy az elemek azonos SOC-értékkel rendelkeznek.
- Életkor és kerékpározás: Ahogy az akkumulátor öregszik, és több töltési-kisütési cikluson megy keresztül, belső ellenállása hajlamos nőni. Ennek oka az akkumulátor elektródáinak és elektrolitjainak leromlása.
Következtetés
A li polimer akkumulátorcsomag belső ellenállásának mérése fontos lépés a teljesítmény és az állapot értékelésében. Akár az egyszerű terhelési módszert választja, akár a pontosabb AC impedancia módszert választja, vagy akkumulátorelemzőt használ, kulcsfontosságú, hogy megértsük azokat a tényezőket, amelyek befolyásolhatják a mérési eredményeket.
Cégünknél a kiváló minőségű li polimer akkumulátorok széles választékát kínáljuk, mint plKönnyű, 780 mAh-s akkumulátor,Li-ion polimer akkumulátor, ésMegbízható 3,7 V-os lítium akkumulátor. Elkötelezettek vagyunk amellett, hogy ügyfeleinknek speciális igényeiknek megfelelő akkumulátorokat biztosítsunk. Ha érdekli Li polimer akkumulátorcsomagjaink vásárlása, vagy bármilyen kérdése van a belső ellenállásméréssel kapcsolatban, kérjük, forduljon hozzánk további megbeszélések és tárgyalások céljából.
Hivatkozások
- Linden, D. és Reddy, TB (2002). Az akkumulátorok kézikönyve. McGraw – Hill.
- Tarascon, JM és Armand, M. (2001). Az újratölthető lítium akkumulátorokkal kapcsolatos problémák és kihívások. Nature, 414(6861), 359-367.
