每個(gè)電池都有內部電阻。不同類(lèi)型的電池有不同的內阻。由于內部化學(xué)特性的不一致,相同類(lèi)型的電池的內阻是不同的。電池的內阻很小。我們通常用微歐姆或毫歐姆單位來(lái)定義它。那么,電池內阻的測量方法有什么?下面我們來(lái)看看廣州智品匯電子科技有限公司解答。
電池內阻的測量方法有什么?
內阻是衡量電池性能的重要技術(shù)指標。一般情況下,內阻小的電池具有大電流強放電能力,內阻大的電池放電能力弱。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子:使用5號電池(比如佳能210,消耗大量電力)的老式數碼相機可以使用5號堿性電池在一行中拍攝幾十張照片;
但是如果使用了5號干電池,則只能進(jìn)行幾次并自動(dòng)關(guān)閉,但是干電池沒(méi)有完全死;如果你更換為No.5可充電鎳氫電池,你可以拍更多的照片。
通過(guò)實(shí)際測量可知,鎳氫電池的內阻小于堿性電池,小于干電池。實(shí)例表明,在大電流放電的應用中,必須選用低內阻的電池。
根據放電電路原理圖,我們可以將電池和內阻分離成一個(gè)沒(méi)有內阻的電池,并與一個(gè)很小的電阻串聯(lián)。
此時(shí),如果外部負載是輕的,那么在這個(gè)小電阻上分配的電壓是很小的,相反,如果外部負載很重。
那么這個(gè)小電阻上分配的電壓是相對較大的,部分功率將被消耗在這個(gè)內阻上(可以轉換為加熱,或者某種復雜的反向電化學(xué)反應)。
一個(gè)可充電電池出廠(chǎng)時(shí)的內阻是比較小的,但經(jīng)過(guò)長(cháng)期使用后,由于電池內部電解液的枯竭,以及電池內部化學(xué)物質(zhì)活性的降低,這個(gè)內阻會(huì )逐漸增加。
直到內阻過(guò)大,無(wú)法正常釋放電池的內部能量,電池才會(huì )在此時(shí)“死亡”。大部分老化電池是由于內部電阻過(guò)大而造成的,因此不得不報廢。
一。內阻不是固定值。
問(wèn)題是,當電池處于不同的功率狀態(tài)時(shí),其內阻值是不同的;當電池處于不同的使用壽命時(shí),其內阻值也是不同的。
從技術(shù)角度出發(fā),一般將電池電阻分為充電狀態(tài)下的內阻和放電狀態(tài)下的內阻。
1、充電內阻是指電池充滿(mǎn)電時(shí)測量的內阻。
2.放電狀態(tài)內阻是指電池完全放電后(放電至標準截止電壓時(shí))測得的內阻。
一般地,放電狀態(tài)的內阻是不穩定的,所測量的結果比正常值高得多,而帶電狀態(tài)的內阻相對穩定,因此對于測量該值具有實(shí)際意義。因此,在電池測量過(guò)程中,我們以充電狀態(tài)內阻為測量標準。
第二,一般方法無(wú)法精確測量?jì)茸琛?/p>
也許你會(huì )說(shuō),在高中物理課上有一種用簡(jiǎn)單公式+電阻盒計算電池內阻的方法。然而,物理教科書(shū)中的算法精度太低,只能用于理論教學(xué),不能在實(shí)際應用中使用。
電池的內阻很小。我們通常用微歐姆或毫歐姆單位來(lái)定義它。在一般的測量情況下,我們要求電池內阻測量的精度誤差必須控制在5%以?xún)?。如此小的電阻和如此精確的要求必須用特殊的儀器來(lái)測量。
第三,目前在工業(yè)上使用的電池內阻測量方法。
在工業(yè)應用中,蓄電池內阻的準確測量是由專(zhuān)用設備完成的。讓我談?wù)劰I(yè)用電池內阻的測量方法。
目前,業(yè)內測量電池內阻的方法主要有兩種:
1.直流放電內阻測量方法。
根據物理公式R=V/I,測試設備強迫電池在短時(shí)間內(一般為2-3秒)通過(guò)大的恒定直流電流(目前一般采用40A-80A的大電流),測量電池兩端的電壓,并根據公式計算出電池的電流內阻。
當測量方法精度高、控制得當時(shí),測量誤差可控制在0.1%以?xún)取?/p>
但是,這種方法有明顯的缺點(diǎn):
(1)只能測量大容量電池或蓄電池,小容量電池不能在2-3秒內加載40A-80A的大電流;
(2)當電池通過(guò)大電流時(shí),電池內部的電極會(huì )發(fā)生極化,產(chǎn)生極化內阻。因此,測量時(shí)間必須短,否則測量的內阻誤差較大;
(3)電池內部的電極被通過(guò)電池的大電流損壞。
2、交流壓降內阻測量方法。
因為電池實(shí)際上相當于一個(gè)有源電阻,所以我們對電池施加一個(gè)固定的頻率和一個(gè)固定的電流(目前一般使用1kHz的頻率,小電流為50MA),然后采樣它的電壓,經(jīng)過(guò)整流、濾波等一系列處理后,通過(guò)操作和放電電路計算電池的內阻。
交流壓降內阻測量方法的電池測量時(shí)間極短,一般在100毫秒左右,幾乎一次按下測量開(kāi)關(guān)即可完成測量。哈哈。
該方法的精度也很好,測量精度誤差一般在1%和2%之間。
此法的優(yōu)缺點(diǎn):
(1)幾乎所有的電池,包括小容量電池,都可以用交流壓降內阻測量。該方法一般用于測量筆記本電池芯的內阻。
(2)紋波電流和諧波電流的干擾很可能影響交流電壓降測量的精度。這是測量?jì)x器電路抗干擾能力的測試。
(3)使用這種方法,電池本身不會(huì )損壞。
(4)交流電壓降測量方法的測量精度不如直流放電內阻測量法。在內阻在線(xiàn)監測的一些應用中,只能用直流放電測量法代替交流壓降測量法。
3.測試儀器和電池連接線(xiàn)的元器件誤差。
無(wú)論采用上述哪種方法,都存在一些容易忽略的問(wèn)題,即測試儀器本身的元件誤差和連接電池的測試電纜。
因為要測量的電池的內部電阻非常小,所以將考慮線(xiàn)路的電阻。從儀器到電池本身的短連接線(xiàn)也有電阻(約為微歐姆級),電池和連接線(xiàn)之間的接觸面也有接觸電阻。這些因素必須在儀器內部誤差之前進(jìn)行調整。
因此,普通電池內阻測試儀一般設有專(zhuān)用連接線(xiàn)和電池固定架。
四、總結。
很多老化的電池其實(shí)有很大的內耗,但是內阻太大,放不下電,這很可惜。但是一旦電池的內阻增加,很難人為地降低內部電阻。
所以對于老化的電池,我們甚至想到了很多“激活”它的方法,比如大電流沖擊、小電流浮充、放冰箱等。等等,但他們中的大多數人都幫不上忙。沒(méi)有辦法回到天空。