Kao dobavljač li polimernih baterija, često susrećem kupce koji su zainteresirani za razumijevanje unutarnjeg otpora ovih baterija. Mjerenje unutarnjeg otpora li polimerske baterije ključno je iz nekoliko razloga. Može pomoći u procjeni zdravlja, performansi i učinkovitosti baterije. U ovom postu na blogu podijelit ću neke metode o tome kako izmjeriti unutarnji otpor litijevog polimerskog paketa baterija.
Zašto je mjerenje unutarnjeg otpora važno
Prije nego što se upustimo u metode mjerenja, raspravimo ukratko zašto je unutarnji otpor važan parametar. Unutarnji otpor baterije utječe na izlazni napon pod opterećenjem. Veći unutarnji otpor znači da se više energije rasipa kao toplina kada struja teče kroz bateriju, što dovodi do pada napona na terminalu. To može rezultirati smanjenom izvedbom, kraćim vremenom rada, pa čak i pregrijavanjem u ekstremnim slučajevima. Mjerenjem unutarnjeg otpora možemo predvidjeti kako će se baterija ponašati u stvarnim aplikacijama i odrediti je li prikladna za određenu upotrebu.
Metode za mjerenje unutarnjeg otpora
1. Metoda opterećenja
Metoda opterećenja jedan je od najjednostavnijih načina za mjerenje unutarnjeg otpora litijevog polimerskog paketa baterija. Evo koraka:
Korak 1: Izmjerite napon otvorenog kruga (OCV)
Upotrijebite voltmetar visoke impedancije za mjerenje napona baterije kada nije spojena ni na kakvo opterećenje. Ovo je napon otvorenog kruga (V_{oc}). Provjerite je li baterija bila u stanju mirovanja dovoljno dugo (obično 1 - 2 sata) da postigne stabilno stanje.
Korak 2: Primijenite poznato opterećenje
Spojite poznato otporno opterećenje (R_{opterećenje}) preko terminala baterije. Opterećenje treba odabrati tako da izvlači razumnu količinu struje iz baterije. Na primjer, ako testirate maliLagana baterija od 780mAh, opterećenje od nekoliko ohma moglo bi biti prikladno.
Korak 3: Izmjerite napon opterećenja ((V_{load}))
Dok je opterećenje priključeno, ponovno izmjerite napon na stezaljkama baterije. Ovo je napon opterećenja (V_{opterećenje}).
Korak 4: Izračunajte struju ((I))
Koristeći Ohmov zakon (I=\frac{V_{opterećenje}}{R_{opterećenje}}), izračunajte struju koja teče kroz opterećenje.
Korak 5: Izračunajte unutarnji otpor ((R_{int}))
Unutarnji otpor može se izračunati pomoću formule (R_{int}=\frac{V_{oc}-V_{opterećenje}}{I}).
Na primjer, ako je (V_{oc} = 3,8 V), (V_{opterećenje}=3,6 V) i (I = 0,5 A), tada je (R_{int}=\frac{3,8 - 3,6}{0,5}=0,4\Omega).
2. Metoda AC impedancije
Metoda AC impedancije točniji je i sofisticiraniji način mjerenja unutarnjeg otpora litijevog polimerskog paketa baterija. Ova metoda uključuje primjenu izmjeničnog signala male amplitude na bateriju i mjerenje rezultirajućeg izmjeničnog napona i struje.
Korak 1: Postavite ispitnu opremu
Trebat će vam generator izmjeničnog signala, strujni senzor i voltmetar. Spojite generator izmjeničnog signala na terminale baterije u seriju s otpornikom koji očitava struju.
Korak 2: Primijenite AC signal
Primijenite AC signal male amplitude (obično nekoliko milivolti) na određenoj frekvenciji (npr. 1 kHz) na bateriju.
Korak 3: Izmjerite AC napon i struju
Upotrijebite voltmetar za mjerenje izmjeničnog napona na terminalima baterije i senzor struje za mjerenje izmjenične struje koja teče kroz bateriju.
Korak 4: Izračunajte impedanciju
Impedancija (Z) baterije može se izračunati pomoću formule (Z=\frac{V_{ac}}{I_{ac}}), gdje je (V_{ac}) izmjenični napon, a (I_{ac}) izmjenična struja. Na niskim frekvencijama, impedancija je uglavnom posljedica unutarnjeg otpora baterije.
Prednost metode AC impedancije je u tome što može pružiti detaljnije informacije o elektrokemijskim procesima baterije. Međutim, zahtijeva više specijalizirane opreme i tehničkog znanja.
3. Korištenje analizatora baterije
Analizator baterije namjenski je uređaj koji može brzo i precizno izmjeriti unutarnji otpor litijevog polimerskog paketa baterija. Ovi analizatori rade primjenom kratkotrajnog opterećenja na bateriju i mjerenjem pada napona i protoka struje.
Korak 1: Spojite bateriju na analizator
Slijedite upute proizvođača za spajanje baterije na analizator baterije. Provjerite jesu li veze sigurne.
Korak 2: Odaberite način mjerenja
Većina analizatora baterija ima poseban način rada za mjerenje unutarnjeg otpora. Odaberite ovaj način rada na analizatoru.
Korak 3: Pokrenite mjerenje
Pritisnite gumb za pokretanje na analizatoru za početak mjerenja. Analizator će prikazati vrijednost unutarnjeg otpora na svom zaslonu.
Analizatori baterija su praktični i mogu dati pouzdane rezultate. Međutim, oni mogu biti relativno skupi.
Čimbenici koji utječu na mjerenje unutarnjeg otpora
Nekoliko je čimbenika koji mogu utjecati na točnost mjerenja unutarnjeg otpora:
- Temperatura: Unutarnji otpor li polimerne baterije ovisi o temperaturi. Općenito, unutarnji otpor se smanjuje kako temperatura raste. Stoga je važno mjeriti unutarnji otpor pri stabilnoj temperaturi.
- Stanje naplate (SOC): Unutarnji otpor također varira ovisno o stanju napunjenosti baterije. Obično je veći pri niskom SOC, a niži pri visokom SOC. Kada uspoređujete vrijednosti unutarnjeg otpora, provjerite imaju li baterije isti SOC.
- Dob i biciklizam: Kako baterija stari i prolazi kroz višestruke cikluse punjenja i pražnjenja, njezin unutarnji otpor raste. To je zbog degradacije elektroda baterije i elektrolita.
Zaključak
Mjerenje unutarnjeg otpora li polimerske baterije važan je korak u procjeni njezine učinkovitosti i zdravlja. Bilo da odaberete jednostavnu metodu opterećenja, točniju metodu AC impedancije ili koristite analizator baterije, ključno je razumjeti čimbenike koji mogu utjecati na rezultate mjerenja.
U našoj tvrtki nudimo širok raspon visokokvalitetnih li polimernih baterija, kao što suLagana baterija od 780mAh,Li-ionska polimerska baterija, iPouzdana litijeva baterija od 3,7 V. Posvećeni smo opskrbi naših kupaca baterijama koje ispunjavaju njihove posebne zahtjeve. Ako ste zainteresirani za kupnju naših li polimernih baterija ili imate bilo kakvih pitanja o mjerenju unutarnjeg otpora, slobodno nas kontaktirajte radi daljnje rasprave i pregovora.
Reference
- Linden, D. i Reddy, TB (2002). Priručnik o baterijama. McGraw - Hill.
- Tarascon, JM, i Armand, M. (2001). Problemi i izazovi s kojima se suočavaju punjive litijeve baterije. Priroda, 414(6861), 359 - 367.
