Yang menentukan hambatan internal baterai

Halo para tamu dan pelanggan saluran saya. Hari ini saya ingin berbicara tentang fenomena seperti resistansi internal baterai dan parameter ini bergantung pada apa. Jadi mari kita mulai.

Mari kita ambil baterai lithium-ion, sebagai contoh, faktor bentuk paling umum 18650 dengan kapasitas nominal 2500 mAh, dan isilah ke tegangan operasi 3,7 volt.

Sekarang mari kita hubungkan beban ke dalamnya dalam bentuk resistor 1 ohm dengan pengenal 10 watt. Menurut Anda, arus apa yang akan mengalir dalam sistem seperti itu pada awalnya?

Kita dapat dengan mudah menghitung arus ini menurut hukum Ohm

Tetapi jika kita menghubungkan amperemeter, maka arus sebenarnya akan berbeda dari yang dihitung dan akan sama dengan I = 3,6 A. Dan alasannya adalah sebagai berikut.

Resistensi internal

Jadi, alasan penyimpangan ini terletak pada kenyataan bahwa di dalam baterai penyimpanan apa pun ada resistansi internalnya sendiri. Dan di sirkuit mini kami, selain resistor 1 Ohm, akan ada satu hambatan lagi.

Bayangkan baterai kita dalam bentuk dua kutub sungguhan.

Jadi, menurut skema di atas, tegangannya 3,7 Volt - ini tidak lebih dari EMF sumbernya.

r adalah resistansi internal sumber, yang dalam contoh khusus ini kira-kira sama dengan 0,028 Ohm.

Jika pada kenyataannya Anda mengukur tegangan pada resistor yang terhubung, maka itu akan menjadi 3,6 Volt, yang berarti penurunan tegangan pada resistansi internal baterai adalah 0,1 Volt.

Ternyata menurut hukum Ohm yang sama, dengan tegangan 3,6 Volt dan resistansi 1 Ohm, arusnya menjadi 3,6 Ampere.

Dan karena rangkaian kita berurutan, arus yang sama akan mengalir melalui resistansi internal, yang berarti bahwa dengan perhitungan sederhana kita mendapatkan bahwa resistansi internal sama dengan:

Sekarang mari kita cari tahu parameter apa yang bergantung pada resistansi internal ini dan apakah nilainya konstan.

Parameter apa yang menentukan resistansi internal sumber

Jadi, pada kenyataannya, hambatan internal dari berbagai jenis baterai memiliki arti yang sangat berbeda. Ini secara aktif berubah, dan perubahan ini bergantung pada parameter berikut:

1. Jumlah arus.
2. Kapasitas baterai.
3. Dari pengisian penuh baterai.
4. Suhu elektrolit baterai.

Jadi ada pola seperti itu: semakin besar arus beban, semakin rendah resistansi internal. Hal ini disebabkan oleh proses redistribusi muatan di dalam elektrolit.

Karena kekuatan arus besar, itu berarti laju perpindahan muatan oleh ion dari elektroda ke elektroda tinggi, dan ini dimungkinkan dengan resistansi rendah.

Kekuatan saat ini kurang - ion tidak mentransfer muatan secara aktif. Artinya hambatan internal akan besar.

Baterai berkapasitas besar memiliki elektroda yang jauh lebih banyak, yang pada gilirannya menunjukkan bahwa proses interaksi elektroda dengan elektrolit lebih luas. Ini berarti bahwa jumlah ion yang jauh lebih besar secara simultan masuk ke dalam proses transfer muatan.

Ini meningkatkan kekuatan arus dan mengurangi hambatan internal.

Sekarang mari kita bicara tentang faktor penting berikutnya - suhu.

Beberapa kata tentang rezim suhu dan pengisian baterai

Setiap baterai dirancang untuk rentang suhu pengoperasian tertentu. Pada saat yang sama, suhu berbeda untuk produsen yang berbeda.

Tetapi pada saat yang sama, keteraturan berikut bekerja: semakin tinggi suhu elektrolit, semakin tinggi laju reaksi di dalamnya, dan oleh karena itu semakin rendah resistansi internal.

Baterai modern memiliki ketergantungan resistansi internal yang hampir linier terhadap suhu.

Tetapi pada saat yang sama, suhu tidak dapat naik tanpa batas waktu dan tanpa konsekuensi. Jika reaksi berlangsung terlalu cepat, maka evolusi aktif oksigen dalam elektrolit (sebagai akibat dari disintegrasi anoda) dapat menyebabkan kebakaran.

Karena alasan ini, semua baterai modern memiliki perlindungan dari panas berlebih.

Dalam proses pelepasan muatan baterai, kapasitasnya mulai berkurang sebagai akibat dari kenyataan bahwa ion yang semakin sedikit tetap terlibat dalam reaksi redistribusi muatan.

Akibatnya, arus berkurang, sedangkan resistansi internal, sebaliknya, meningkat. Oleh karena itu, hal berikut ini benar: semakin banyak daya baterai, semakin rendah resistansi internalnya.

Hanya itu yang ingin saya katakan tentang hambatan internal baterai dan faktor-faktor yang mempengaruhinya.

Jika Anda menyukai artikelnya, angkat jempol Anda dan berlangganan! Terima kasih telah membaca sampai akhir!