Categories: Articles destacats » Electricistes novells
Nombre de visualitzacions: 22508
Comentaris sobre l'article: 3
Resistència interna de la bateria
Si agafem una nova bateria d’ió de liti, diguem-ne una mida 18650, amb una capacitat nominal de 2500mAh, portem el seu voltatge a exactament 3,7 volts i, després, connectem-lo a una càrrega activa en forma de resistència de 10 watts amb un valor de R = 1 Ohm, llavors quina és la constant corrent que esperem mesurar mitjançant aquesta resistència?
Què passarà allà mateix en el primer moment del temps fins que la bateria gairebé no comenci a descarregar-se? D'acord amb la llei d'Ohm, sembla que hi hauria d'haver 3.7A, ja que i = U / R = 3.7 / 1 = 3.7 [A]. De fet, el corrent serà lleugerament menor, a saber, a la regió de I = 3.6A. Per què passarà això?
El motiu és que no només la resistència, sinó que la bateria en sí té una certa resistència interna, perquè els processos químics al seu interior no poden produir-se a l’instant. Si imagineu una bateria en forma de dos terminals reals, aleshores 3,7 V - aquest serà el seu EMF, a més del qual també hi haurà una resistència interna r igual a, per exemple, aproximadament 0,028 Ohm.
De fet, si mesureu el voltatge en una resistència connectada a la bateria amb un valor de R = 1 Ohm, aleshores resulta aproximadament de 3,6 V i, per tant, 0,1 V caurà sobre la resistència interna r de la pila. De manera que, si la resistència té una resistència d'1 ohm, la tensió mesurada era 3,6 V, per tant, el corrent a través de la resistència és I = 3,6 A. Aleshores, si cau u = 0,1 V sobre la bateria i el circuit que tenim tancat, sèrie, vol dir que el corrent a través de la bateria és I = 3,6 A, per tant, segons la llei d'Ohm, la seva resistència interna serà igual a r = u / I = 0,1 / 3,6 = 0,0277 ohms.
El que determina la resistència interna de la bateria
En realitat, la resistència interna de diferents tipus de piles no sempre és constant. És dinàmic i depèn de diversos paràmetres: del corrent de càrrega, de la capacitat de la bateria, del grau de càrrega de la pila, així com de la temperatura de l'electròlit dins de la pila.
Com més gran és el corrent de càrrega, menys, per regla general, és la resistència interna de la bateria, ja que els processos de transferència de càrrega dins de l'electròlit són més intensos en aquest cas, més ions participen en el procés, els ions es mouen més activament en l'electròlit de l'electrode a l'electrode. Si la càrrega és relativament petita, la intensitat dels processos químics als elèctrodes i a l'electròlit de la bateria també serà menor, i per tant la resistència interna semblarà gran.
Per a bateries amb una capacitat més gran, l’àrea dels elèctrodes és més gran, el que significa que l’àrea d’interacció dels elèctrodes amb l’electròlit és més gran. Per tant, més ions participen en el procés de transferència de càrregues, més ions creen un corrent. Es demostra un principi similar. amb connexió paral·lela de condensadors - com més gran sigui la capacitat, més càrrega es pot utilitzar als voltants d’un voltatge determinat. Així, com més gran sigui la capacitat de la bateria, més baixa és la seva resistència interna.
Ara parlem de temperatura. Cada bateria té el seu propi interval de temperatura de funcionament segur, dins del qual és cert el següent. Com més alta sigui la temperatura de la bateria, més ràpidament es produirà la difusió dels ions dins de l'electròlit, per tant, a una temperatura de funcionament més elevada, la resistència interna de la bateria serà menor.
Les primeres bateries de liti, que no tenien protecció contra el sobreescalfament, fins i tot van explotar, ja que l’oxigen format massa activament es va formar a causa de la ràpida decadència de l’ànode (com a resultat d’una ràpida reacció al mateix). D'una manera o altra, les bateries es caracteritzen per una dependència gairebé lineal de la resistència interna de la temperatura en un rang de temperatures de funcionament acceptables.
Amb la descàrrega de la bateria, la seva capacitat activa disminueix, ja que la quantitat de substància activa de les plaques, encara capaç de participar en la creació de corrent, es fa cada vegada menor. Per tant, el corrent és cada vegada menys, respectivament, la resistència interna és cada cop més gran. Com més carrega la bateria, menys resistència interna té. Així, a mesura que la bateria es descarrega, la seva resistència interna es fa més gran.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: