내부 저항은 배터리 성능을 측정하는 중요한 기술 지표입니다. 일반적으로 내저항이 작은 배터리는 고전류 방전 능력이 강하고 내저항이 큰 배터리는 방전 능력이 약하다.
간단한 예를 들어, 5 번 배터리를 사용하는 구식 디지털 카메라 (예: 캐논 2 10) 는 5 번 알칼리성 배터리로 전원을 공급하여 수십 장의 사진을 연속해서 찍을 수 있습니다. 하지만 5 번 건전지로 전원을 공급하면 몇 번만 찍으면 자동으로 꺼지지만 건전지는 완전히 전원이 들어오지 않습니다. 5 번 충전 니켈 수소 배터리를 장착하면 더 많은 사진을 찍을 수 있다. 실제 측정을 통해 우리는 니켈 수소 전지의 내부 저항을 알 수 있다
방전 회로도에서 배터리와 내부 저항을 분리하여 내부 저항이 전혀 없는 배터리 문자열과 저항이 매우 작은 저항으로 나눌 수 있습니다. 이때 외부 부하가 가벼우면 이 작은 저항에 분산되는 전압이 작아집니다. 반대로, 외부 부하가 무거우면 이 작은 저항에 분산되는 전압이 비교적 크며, 일부 전력이 이 이 내부 저항에 소모된다 (열이나 복잡한 역전기화학 반응으로 전환될 수 있음). 충전식 배터리는 공장 출하 시 내부 저항이 상대적으로 적다. 그러나 장기간 사용한 후 배터리 내부의 전해질이 소진되어 배터리 내부의 화학활성성이 떨어지면서 내부 저항이 커지면서 배터리 내부의 전기가 제대로 방출되지 않을 때까지 배터리가' 사망' 하게 된다. 대부분의 노화된 배터리는 내저항이 너무 커서 이미 쓸모가 없어 어쩔 수 없이 폐기해야 한다.
첫째, 내부 저항은 고정 값이 아닙니다.
문제는 배터리가 다른 충전 상태에 있을 때 내부 저항이 다르다는 것입니다. 배터리의 내부 저항은 서비스 수명 조건에 따라 다릅니다.
기술적인 관점에서 볼 때, 우리는 일반적으로 충전 상태의 내부 저항과 방전 상태의 내부 저항이라는 두 가지 상태에서 배터리의 저항을 고려합니다.
1, 충전 내부 저항은 배터리가 완전히 충전될 때 측정된 내부 저항입니다.
2. 방전 내부 저항은 배터리가 완전히 방전된 후 (표준 차단 전압으로 방전될 때) 측정한 배터리 내부 저항입니다.
일반적으로 방전 상태의 내부 저항은 불안정하고, 측정한 결과는 정상치보다 훨씬 높으며, 충전 상태의 내부 저항은 상대적으로 안정적이기 때문에 이 값을 측정하는 것은 실질적인 비교 의의가 있다. 따라서 배터리 측정 과정에서 충전 상태의 내부 저항을 측정 기준으로 사용합니다.
둘째, 내부 저항은 일반적인 방법으로 정확하게 측정 할 수 없습니다.
고등학교 물리 수업에는 간단한 공식+저항기가 배터리 내부 저항을 계산하는 방법이 있다고 말할지도 모릅니다. 。 。 。 。 물리 교과서에서 강의하는 저항상자가 있는 계산 알고리즘은 정확도가 너무 낮아 이론 교육에만 사용할 수 있으며 실제 응용에는 사용할 수 없습니다.
배터리의 내부 저항은 매우 작으며, 우리는 일반적으로 마이크로옴이나 밀리옴으로 정의한다. 일반적인 측정 상황에서는 배터리 내부 저항의 측정 정확도 오차가 양수 및 음수 5% 이내로 제어되어야 합니다. 이렇게 작은 저항과 이렇게 정확한 요구는 반드시 특수한 기기로 측정해야 한다.
셋째, 현재 업계에서 사용되는 배터리 내부 저항 측정 방법.
산업 응용에서 배터리 내부 저항의 정확한 측정은 전용 설비를 통해 이루어진다. 업계에서 일반적으로 사용되는 배터리 내부 저항 측정 방법에 대해 이야기하겠습니다.
현재 업계에서 배터리 내부 저항을 측정하는 방법에는 크게 두 가지가 있습니다.
1, DC 방전 내부 저항 측정 방법.
물리적 공식 R=V/I 에 따라 테스트 장비는 짧은 시간 (보통 2-3 초) 동안 배터리가 큰 상수 DC 전류 (현재 일반적으로 40A-80A 의 고전류) 를 통과하도록 강제하여 현재 배터리 양끝의 전압을 측정하고 공식에 따라 현재 배터리 내부 저항을 계산합니다.
이런 측정 방법은 정확도가 매우 높다. 제대로 제어되면 측정 정밀도 오차는 0.65438 0% 이내로 제어할 수 있습니다.
그러나이 방법에는 명백한 단점이 있습니다.
(1) 대용량 배터리 또는 축전지만 측정할 수 있으며, 소용량 배터리는 2-3 초 이내에 40A-80A 고전류를 로드할 수 없습니다.
(2) 배터리가 고전류를 통과하면 배터리 내부의 전극이 극화되어 극화 내저항이 발생한다. 따라서 측정 시간은 반드시 매우 짧아야 한다. 그렇지 않으면 측정된 내부 저항 오차가 크다.
(3) 배터리를 통과하는 고전류는 배터리 내부의 전극을 손상시킬 수 있다.
2 AC 압력 강하 내부 저항 측정 방법.
배터리는 실제로 활성 저항과 같기 때문에 고정 주파수와 고정 전류 (현재 일반적으로 1KHZ 주파수 및 50mA 의 작은 전류 사용) 를 배터리에 적용한 다음 전압을 샘플링하여 정류, 필터 등의 일련의 처리를 거친 후 연산 증폭기 회로를 통해 배터리의 내부 저항을 계산합니다.
AC 압력 강하 내저항 측정법의 배터리 측정 시간은 매우 짧으며, 일반적으로100ms 정도이며 측정 스위치를 거의 누르면 끝납니다. 하하.
이런 측정 방법의 정확도도 좋다. 측정 정밀도 오차는 일반적으로 1%-2% 사이이다.
이 방법의 장점과 단점:
(1) 소용량 배터리를 포함한 거의 모든 배터리는 AC 압력 강하 내부 저항 측정으로 측정할 수 있습니다. 이 방법은 일반적으로 노트북 배터리 단량체의 내부 저항을 측정하는 데 사용됩니다.
(2) AC 압력 강하 측정법의 측정 정확도는 리플 전류의 영향을 받을 수 있으며 고조파 전류 간섭의 가능성도 있습니다. 이것은 측정 장비 회로의 간섭 방지 능력에 대한 테스트입니다.
(3) 이 방법은 배터리 자체에 큰 손상을 주지 않는다.
(4) AC 압력 강하 측정법의 측정 정확도는 DC 방전 내저항 측정법보다 못하다. 내부 저항 온라인 모니터링의 일부 응용 프로그램에서는 DC 방전 측정만 사용할 수 있고 AC 압력 강하 측정은 사용할 수 없습니다.
3. 테스트 기기의 부품 오차 및 테스트용 배터리 연결 문제.
위에서 언급한 어떤 방법이든 간과하기 쉬운 문제가 있습니다. 즉, 테스트 기기 자체의 구성 요소 오류와 배터리를 연결하는 데 사용되는 테스트 케이블입니다. 테스트된 배터리의 내부 저항이 매우 작기 때문에, 노선의 저항을 고려해야 한다. 기기부터 배터리 자체까지의 짧은 연결선에도 저항 (마이크로옴급 좌우) 이 있으며 배터리와 연결선의 접촉 저항도 존재합니다. 이러한 요소들은 반드시 계기에서 미리 조정해야 한다.
따라서 정규 배터리 내부 저항 테스터에는 일반적으로 특수 연결선과 배터리 고정대가 장착되어 있습니다.
넷째, 요약.
사실, 많은 노화 된 배터리 내부에는 여전히 많은 전기가 있지만 내부 저항이 너무 커서 전기를 넣을 수 없습니다. 유감입니다. 그러나 일단 배터리 내부의 저항이 커지면, 인위적으로 이 내부 저항을 낮추는 것이 더 어렵다. 그래서 노화된 배터리의 경우, 설령 우리가 그것을 "활성화" 할 수 있는 여러 가지 방법을 생각해도, 예를 들면, 고전류 전기 충격, 작은 전류 부충전, 냉장고에 넣는다. 。 。 。 이런 식으로, 대부분 아무 소용이 없고, 할 수 있는 일이 없다.
위의 지식을 알고 나면 기본적으로 내부 저항이 적은 배터리를 선택할 수 있다는 것을 알 수 있다. 배터리 조합 (예: 노트북의 배터리 조합) 중에 내부 저항이 일치하는 배터리를 선택합니다. 또한 중요한 점은 장시간 사용하지 않으면 배터리의 내부 저항이 계속 증가한다는 것이다. 그래서 이 잘생긴 남자는 배터리를 자주 사용하여 배터리 내부의 화학적 활성화를 유지할 것을 제안한다. 또한 해체 된 배터리와 같은 오래된 배터리를 사지 마십시오.
배터리 내부 저항 측정에서 교류법과 DC 법의 논란은 충분한 이론과 기술적 원인이 있다. 네티즌과 다음과 같이 토론해 보십시오.
(1) 이론적으로 DC 법은 DC 방전 곡선을 따라야 하는데, 이는 전류가 점프한 후 몇 분에서 10 여 분 사이의 불안정한 기간이 특징이다. 현재 점프가 양수가 되면, 특히 먼저 떨어지고, 다시 튕기고, 천천히 정상으로 떨어지는 것을 가리킨다. 이런 불안정한 기간은 개인의 이산성이 매우 강하여, 지금까지 정확하게 묘사된 적이 없다. 작은 전류가 점프하여 정확도가 없다. 고전류 점프는 오래 가지 못한다 (미국 ALBER 특허 규정은 70 A, 3.25 초). 점프 유지 시간이 가장 불안정한 지역에 정확히 떨어지면 아무도 변수 사이의 물리적 법칙을 설명할 수 없습니다. 즉, DC 방법의 물리적 의미가 명확하지 않습니다. 이른바' 내부 저항은 전압 변화와 전류 변화의 비율' 이라는 정의는 고등학교 물리 교과서의 이상적인 배터리 모델을 대수롭지 않게 여기는 가정으로, 실제 배터리의 긴 안정시간의 객관적인 존재를 완전히 무시한다.
반대로, AC 방법은 옴의 법칙 아래 등가 임피던스를 측정합니다. 특히 순수 저항 보정 위상 후, 위상 감지 출력은 등가 임피던스의 순수 저항 구성요소이며, 물리적 의미는 매우 명확합니다.
(2) 기술적으로 DC 법은 본질적으로 전류가 변하는 전압 점프를 측정하여 기수가 큰 배터리 끝전압보다 한두 개 정도 작기 때문에 측정 정확도를 보장하기가 어렵다. 또한 DC 방법은 측정 결과에서 서로 다른 금속의 접촉 열전세, 마이크로배터리가 습도에 있는 전동력 등 유해한 DC 전압을 배제할 수 없으므로 DC 방법의 정확도가 제한되어 있고, 부광 전도기의 측정 한도는 20000s(0.05) 라고 확신할 수 있습니다.
DC 법을 옹호하는 사람들은 교류법이 빈도로 통일할 수 없고, 교류법이 간섭에 방해가 되지 않는다는 이유로 교류법 사형을 선고받았는데, 아마도 과학적 진리보다는 상업적 이익에서 더 많이 나온 것 같다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언)
(3) 기기 교정 방면에서 DC 방전법은 테스트된 배터리의 에너지 저장에 의존하며, 저장이 없는 순수 저항을 측정할 수 없다. 즉, 알려진 표준 저항으로 확인할 수 없습니다. 세계에는 일정한 내부 저항이 있는 표준 배터리가 없기 때문에, 사용자는' 누가 누가 가져갈까' 의 곤경에 빠지기 쉽다.
사실 내부 저항의 본의는 전류의 흐름을 방해하는 차이를 가리킨다. 모든 극화 전압, 순간 점프 등. 배터리 내부 저항의 변화는 물리적 구조, 화학 분포, 표면 상태, 온도 등과 밀접한 관련이 있음을 반영합니다. 한마디로: DC 의 내부 저항은 불안정하기 때문에 진실이다.
공사로 돌아가면, 불안정한 매개 변수는 당연히 사용하기 불편하다. 이것이 바로 교류 내저항 지표가 광범위하게 적용되었지만 인과를 뒤바꿔 DC 내저항의 응용을 포기할 수 없는 이유이다.
배터리의 방전 또는 충전은 단방향이므로 DC 내부 저항은 충전 제어, 용량 예측 및 균형 충전에 매우 중요합니다.
전기화학극화와 농도극화를 설정하는 데 시간이 걸리든 고속 고전류 펄스가 발생하면 전기화학극화와 농도극화가 확립되기 전에 측정을 완료할 수 있으며 DC 측정도 가능합니다. 현대 기술만이 이렇게 빠른 측정을 할 수 있다. 또한 IEC 는이 측정을 인정합니다. 그러나 전기 화학 극화와 농도 극화를 포함해야 하는 부드러운 DC 는 측정 오차를 도입하므로 간단한 DC 측정에는 여전히 문제가 있습니다.