Kas nosaka bateriju iekšējo pretestību

Sveiki, dārgie viesi un mana kanāla abonenti. Šodien es gribu runāt par tādu parādību kā akumulatoru iekšējā pretestība un no kā atkarīgs šis parametrs. Tātad sāksim.

Ņemsim, piemēram, litija jonu akumulatoru, visbiežāk sastopamo formas koeficientu 18650 ar nominālo jaudu 2500 mAh, un uzlādēsim to līdz 3,7 voltu darba spriegumam.

Tagad pievienosim slodzi 1 omu rezistora formā 10 vatiem. Kā jūs domājat, kāda strāva sākumā plūdīs šādā sistēmā?

Mēs varam viegli aprēķināt šo strāvu saskaņā ar Ohma likumu

Bet, ja mēs savienojam ampermetru, tad reālā strāva atšķirsies no aprēķinātās un būs vienāda ar I = 3,6 A. Un iemesls ir šāds.

Iekšējā pretestība

Tātad šīs novirzes cēlonis ir fakts, ka pilnīgi jebkura akumulatora akumulatoram ir sava iekšējā pretestība. Un mūsu mini ķēdē papildus 1 Ohm rezistoram būs vēl viena pretestība.

Iedomāsimies savu akumulatoru īsta divpola formā.

Tātad, saskaņā ar iepriekš minēto shēmu, spriegums ir 3,7 volti - tas būs nekas cits kā avota EMF.

r ir avota iekšējā pretestība, kas šajā konkrētajā piemērā būs aptuveni vienāda ar 0,028 Ohm.

Ja patiesībā jūs mēra spriegumu pāri pievienotajam rezistoram, tad tas būs 3,6 volti, kas nozīmē, ka sprieguma kritums akumulatora iekšējā pretestībā bija 0,1 volts.

Izrādās, ka saskaņā ar to pašu Ohma likumu ar 3,6 voltu spriegumu un 1 omu pretestību strāva būs 3,6 ampēri.

Tā kā mūsu ķēde ir secīga, līdzīga strāva plūst caur iekšējo pretestību, kas nozīmē, ka, veicot vienkāršus aprēķinus, iekšējā pretestība ir vienāda ar:

Tagad noskaidrosim, no kādiem parametriem ir atkarīga šī iekšējā pretestība, un vai tā vērtība ir konstante.

Kādi parametri nosaka avota iekšējo pretestību

Tātad patiesībā dažāda veida bateriju iekšējai pretestībai ir pilnīgi atšķirīga nozīme. Tas aktīvi mainās, un šīs izmaiņas ir atkarīgas no šādiem parametriem:

1. Strāvas lielums.
2. Akumulatora jauda.
3. No pilnas akumulatora uzlādes.
4. Akumulatora elektrolīta temperatūra.

Tātad pastāv šāds modelis: jo lielāka ir slodzes strāva, jo mazāka ir iekšējā pretestība. Tas ir saistīts ar lādiņu pārdales procesu elektrolīta iekšienē.

Tā kā pašreizējais stiprums ir liels, tas nozīmē, ka jonu lādiņu pārneses ātrums no elektroda uz elektrodu ir liels, un tas ir iespējams ar zemu pretestību.

Pašreizējais stiprums ir mazāks - joni lādiņu nenodod tik aktīvi. Tas nozīmē, ka iekšējā pretestība būs liela.

Lieljaudas baterijās ir ievērojami vairāk elektrodu, kas savukārt norāda, ka elektrodu mijiedarbības process ar elektrolītu ir plašāks. Tas nozīmē, ka lādiņa pārneses procesā vienlaikus iesaistās ievērojami lielāks jonu skaits.

Tas palielina pašreizējo stiprumu un samazina iekšējo pretestību.

Tagad parunāsim par nākamo svarīgo faktoru - temperatūru.

Daži vārdi par temperatūras režīmu un akumulatora uzlādi

Katrs akumulators ir paredzēts noteiktam darba temperatūras diapazonam. Tajā pašā laikā temperatūra dažādiem ražotājiem ir atšķirīga.

Bet tajā pašā laikā darbojas šāda likumsakarība: jo augstāka ir elektrolīta temperatūra, jo lielāks ir reakcijas ātrums tajā, un tāpēc zemāka ir iekšējā pretestība.

Mūsdienu akumulatoriem ir gandrīz lineāra iekšējās pretestības atkarība no temperatūras.

Bet tajā pašā laikā temperatūra nevar paaugstināties bezgalīgi un bez sekām. Ja reakcija norit pārāk vardarbīgi, tad skābekļa aktīvā evolūcija elektrolītā (anoda sabrukšanas rezultātā) var izraisīt uguni.

Šī iemesla dēļ visām mūsdienu baterijām ir aizsardzība pret pārkaršanu.

Akumulatora uzlādes atbrīvošanas procesā tā jauda sāk samazināties, jo lādiņa pārdales reakcijā paliek arvien mazāk uzlādētu jonu.

Līdz ar to strāva samazinās, savukārt iekšējā pretestība, gluži pretēji, palielinās. Tādēļ ir taisnība: jo vairāk uzlādēts akumulators, jo mazāka tā iekšējā pretestība.

Tas ir viss, ko es gribēju pateikt par akumulatoru iekšējo pretestību un faktoriem, kas to ietekmē.

Ja jums patika raksts, tad pielieciet īkšķus un abonējiet! Paldies, ka lasījāt līdz galam!