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電池內(nèi)阻的測量方法有什么?

2019-10-24

  每個電池都有內(nèi)部電阻。不同類型的電池有不同的內(nèi)阻。由于內(nèi)部化學特性的不一致,相同類型的電池的內(nèi)阻是不同的。電池的內(nèi)阻很小。我們通常用微歐姆或毫歐姆單位來定義它。那么,電池內(nèi)阻的測量方法有什么?下面我們來看看廣州智品匯電子科技有限公司解答。
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  電池內(nèi)阻的測量方法有什么?

  內(nèi)阻是衡量電池性能的重要技術(shù)指標。一般情況下,內(nèi)阻小的電池具有大電流強放電能力,內(nèi)阻大的電池放電能力弱。

  舉個簡單的例子:使用5號電池(比如佳能210,消耗大量電力)的老式數(shù)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,則只能進行幾次并自動關(guān)閉,但是干電池沒有完全死;如果你更換為No.5可充電鎳氫電池,你可以拍更多的照片。

  通過實際測量可知,鎳氫電池的內(nèi)阻小于堿性電池,小于干電池。實例表明,在大電流放電的應用中,必須選用低內(nèi)阻的電池。

  根據(jù)放電電路原理圖,我們可以將電池和內(nèi)阻分離成一個沒有內(nèi)阻的電池,并與一個很小的電阻串聯(lián)。

  此時,如果外部負載是輕的,那么在這個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內(nèi)阻上(可以轉(zhuǎn)換為加熱,或者某種復雜的反向電化學反應)。

  一個可充電電池出廠時的內(nèi)阻是比較小的,但經(jīng)過長期使用后,由于電池內(nèi)部電解液的枯竭,以及電池內(nèi)部化學物質(zhì)活性的降低,這個內(nèi)阻會逐漸增加。

  直到內(nèi)阻過大,無法正常釋放電池的內(nèi)部能量,電池才會在此時“死亡”。大部分老化電池是由于內(nèi)部電阻過大而造成的,因此不得不報廢。

  一。內(nèi)阻不是固定值。

  問題是,當電池處于不同的功率狀態(tài)時,其內(nèi)阻值是不同的;當電池處于不同的使用壽命時,其內(nèi)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(nèi)阻和放電狀態(tài)下的內(nèi)阻。

  1、充電內(nèi)阻是指電池充滿電時測量的內(nèi)阻。

  2.放電狀態(tài)內(nèi)阻是指電池完全放電后(放電至標準截止電壓時)測得的內(nèi)阻。

  一般地,放電狀態(tài)的內(nèi)阻是不穩(wěn)定的,所測量的結(jié)果比正常值高得多,而帶電狀態(tài)的內(nèi)阻相對穩(wěn)定,因此對于測量該值具有實際意義。因此,在電池測量過程中,我們以充電狀態(tài)內(nèi)阻為測量標準。

  第二,一般方法無法精確測量內(nèi)阻。

  也許你會說,在高中物理課上有一種用簡單公式+電阻盒計算電池內(nèi)阻的方法。然而,物理教科書中的算法精度太低,只能用于理論教學,不能在實際應用中使用。

  電池的內(nèi)阻很小。我們通常用微歐姆或毫歐姆單位來定義它。在一般的測量情況下,我們要求電池內(nèi)阻測量的精度誤差必須控制在5%以內(nèi)。如此小的電阻和如此精確的要求必須用特殊的儀器來測量。

  第三,目前在工業(yè)上使用的電池內(nèi)阻測量方法。

  在工業(yè)應用中,蓄電池內(nèi)阻的準確測量是由專用設(shè)備完成的。讓我談談工業(yè)用電池內(nèi)阻的測量方法。

  目前,業(yè)內(nèi)測量電池內(nèi)阻的方法主要有兩種:

  1.直流放電內(nèi)阻測量方法。

  根據(jù)物理公式R=V/I,測試設(shè)備強迫電池在短時間內(nèi)(一般為2-3秒)通過大的恒定直流電流(目前一般采用40A-80A的大電流),測量電池兩端的電壓,并根據(jù)公式計算出電池的電流內(nèi)阻。

  當測量方法精度高、控制得當時,測量誤差可控制在0.1%以內(nèi)。

  但是,這種方法有明顯的缺點:

  (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(nèi)加載40A-80A的大電流;

  (2)當電池通過大電流時,電池內(nèi)部的電極會發(fā)生極化,產(chǎn)生極化內(nèi)阻。因此,測量時間必須短,否則測量的內(nèi)阻誤差較大;

  (3)電池內(nèi)部的電極被通過電池的大電流損壞。

  2、交流壓降內(nèi)阻測量方法。

  因為電池實際上相當于一個有源電阻,所以我們對電池施加一個固定的頻率和一個固定的電流(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)過整流、濾波等一系列處理后,通過操作和放電電路計算電池的內(nèi)阻。

  交流壓降內(nèi)阻測量方法的電池測量時間極短,一般在100毫秒左右,幾乎一次按下測量開關(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:

  (1)幾乎所有的電池,包括小容量電池,都可以用交流壓降內(nèi)阻測量。該方法一般用于測量筆記本電池芯的內(nèi)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。這是測量儀器電路抗干擾能力的測試。

  (3)使用這種方法,電池本身不會損壞。

  (4)交流電壓降測量方法的測量精度不如直流放電內(nèi)阻測量法。在內(nèi)阻在線監(jiān)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的元器件誤差。

  無論采用上述哪種方法,都存在一些容易忽略的問題,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(nèi)部電阻非常小,所以將考慮線路的電阻。從儀器到電池本身的短連接線也有電阻(約為微歐姆級),電池和連接線之間的接觸面也有接觸電阻。這些因素必須在儀器內(nèi)部誤差之前進行調(diào)整。

  因此,普通電池內(nèi)阻測試儀一般設(shè)有專用連接線和電池固定架。

  四、總結(jié)。

  很多老化的電池其實有很大的內(nèi)耗,但是內(nèi)阻太大,放不下電,這很可惜。但是一旦電池的內(nèi)阻增加,很難人為地降低內(nèi)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(shù)人都幫不上忙。沒有辦法回到天空。

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