¿Cómo probar la resistencia interna de la batería de litio?

Los diferentes tipos de baterías tienen diferentes resistencias internas. El mismo tipo de batería tiene una resistencia interna diferente debido a características químicas internas inconsistentes. La resistencia interna de la batería es muy pequeña. Por lo general, lo definimos en unidades de miliohmios. La resistencia interna es un indicador técnico importante para medir el rendimiento de la batería. En circunstancias normales, una batería con una pequeña resistencia interna tiene una gran capacidad de descarga de corriente y una batería con una gran resistencia interna tiene una débil capacidad de descarga.

En el diagrama esquemático del circuito de descarga, podemos considerar que la batería y la resistencia interna están desmontadas, y dividirla en una fuente de alimentación sin resistencia interna y conectar una resistencia con una pequeña resistencia. En este momento, si la carga externa es ligera, entonces el voltaje distribuido en esta pequeña resistencia es pequeño. Si la carga externa es muy pesada, entonces el voltaje distribuido en esta pequeña resistencia es relativamente grande y se consume algo de energía en este. Resistencia interna (puede convertirse en calor o alguna reacción electroquímica inversa compleja). La resistencia interna de una batería recargable en fábrica es relativamente pequeña, pero después de un uso prolongado, debido al agotamiento del electrolito interno de la batería y la disminución de la actividad química dentro de la batería, la resistencia interna aumentará gradualmente hasta la resistencia interna es tan grande como la batería. La energía interna no se puede liberar normalmente, y la batería estará "inactiva". La mayoría de las baterías viejas son inútiles debido a que la resistencia interna es demasiado grande, por lo que deben desecharse. Por lo tanto, debemos prestar más atención a la capacidad de descarga de la batería que a la capacidad.

Primero, la resistencia interna no es un valor fijo.

El problema es que cuando la batería está en un estado de carga diferente, su valor de resistencia interna es diferente; cuando la batería tiene una vida útil diferente, su valor de resistencia interna también es diferente. Desde un punto de vista técnico, generalmente dividimos la resistencia de la batería en dos estados: la resistencia interna del estado de carga y la resistencia interna del estado de descarga.

1. La resistencia interna del estado de carga se refiere a la resistencia interna medida de la batería cuando la batería está completamente cargada.

2. La resistencia interna del estado de descarga se refiere a la resistencia interna de la batería medida después de que la batería está completamente descargada (cuando se descarga al voltaje de corte estándar).

En circunstancias normales, la resistencia interna del estado de descarga es inestable y el resultado de la medición también es mucho más alto que el valor normal, mientras que la resistencia interna del estado de carga es relativamente estable y la medición de este valor tiene un significado comparativo práctico. Por lo tanto, en el proceso de medición de la batería, todos usamos la resistencia interna de la carga como estándar de medición.

En segundo lugar, la resistencia interna no se puede medir con precisión mediante el método general.

Quizás todos dirán que la clase de física de la escuela secundaria tiene un método para enseñar la resistencia interna de la batería usando una fórmula simple + caja de resistencia ... Pero el algoritmo usado en el libro de física para calcular la caja de resistencia es demasiado bajo y puede sólo se utilizará para la enseñanza teórica. No se puede utilizar en la práctica. La resistencia interna de la batería es muy pequeña. Por lo general, lo definimos en unidades de microohmios o miliohmios. En la ocasión de medición general, requerimos que el error de precisión de medición de resistencia interna de la batería se controle dentro de más o menos 5%. Una resistencia tan pequeña y unos requisitos tan precisos deben medirse con instrumentos específicos.

En tercer lugar, el método de medición de resistencia interna actual utilizado en la industria

En aplicaciones industriales, la medición precisa de la resistencia interna de la batería se realiza mediante un equipo dedicado. Permítanme hablarles sobre el método de medición de la resistencia interna de la batería que se utiliza en la industria. En la actualidad, existen dos métodos principales para medir la resistencia interna de las baterías utilizadas en la industria:

1. Método de medición de la resistencia interna de descarga de CC

De acuerdo con la fórmula física R = U / I, el equipo de prueba fuerza a la batería a pasar una gran corriente continua constante en poco tiempo (generalmente de 2 a 3 segundos) (actualmente se usa una gran corriente de 40 A a 80 A), y el La batería se mide en este momento. El voltaje en ambos extremos y calcular la resistencia interna actual de la batería de acuerdo con la fórmula.

La precisión de este método de medición es alta y, si se controla adecuadamente, el error de precisión de la medición se puede controlar dentro del 0,1%.

Pero este método tiene defectos obvios:

(1) Solo se pueden medir baterías de gran capacidad o baterías, y las baterías de pequeña capacidad no pueden cargar grandes corrientes de 40 A a 80 A en 2 a 3 segundos;

(2) Cuando la batería pasa una gran corriente, el electrodo dentro de la batería se polarizará, lo que dará como resultado una resistencia interna de polarización. Por tanto, el tiempo de medición debe ser muy corto. De lo contrario, el valor de la resistencia interna medido es muy grande;

(3) Una gran corriente tiene ciertos daños en los electrodos dentro de la batería a través de la batería.

2. Método de medición de la resistencia interna de la caída de presión de CA

Debido a que la batería es en realidad equivalente a una resistencia activa, aplicamos una frecuencia fija y una corriente fija a la batería (actualmente usando una frecuencia de 1 kHz, 50 mA de baja corriente), luego muestreando su voltaje y realizando una serie de procesos como rectificación y filtración. La resistencia interna de la batería se calcula mediante un circuito amplificador operacional. El tiempo de medición de la batería del método de medición de la resistencia interna de caída de voltaje de CA es extremadamente corto, generalmente alrededor de 100 milisegundos.

La precisión de este método de medición también es buena, y el error de precisión de la medición suele estar entre el 1% y el 2%.

Las ventajas y desventajas de este método:

(1) Casi todas las baterías, incluidas las de pequeña capacidad, se pueden medir mediante la medición de la resistencia interna de caída de voltaje de CA. Este método se utiliza generalmente para medir la resistencia interna de las celdas de la batería de un portátil.

(2) Es probable que la precisión de medición del método de medición de caída de voltaje de CA se vea afectada por la corriente de ondulación, y también existe la posibilidad de interferencia de corriente armónica. Esta es una prueba de la capacidad antiinterferente en el circuito del instrumento de medición.

(3) La medición con este método no causará mucho daño a la batería.

(4) La precisión de medición del método de medición de caída de voltaje de CA no es tan buena como el método de medición de resistencia interna de descarga de CC.

3. Pruebe el error del componente y el problema de conexión de la batería para realizar la prueba.

Independientemente del método anterior, existen algunos problemas que podemos pasar por alto fácilmente, es decir, el error del componente del instrumento de prueba en sí y el problema del cable de prueba para conectar la batería. Dado que la resistencia interna de la batería a medir es pequeña, se debe tener en cuenta la resistencia de la línea. Una conexión corta desde el instrumento a la propia batería también tiene resistencia (sobre el nivel microeuropeo), y también hay resistencia de contacto entre la superficie de contacto de la batería y la línea de conexión. Estos factores deben ajustarse de antemano dentro del instrumento. .

Por lo tanto, los comprobadores de resistencia interna de batería habituales están equipados con un cable y un soporte de batería específicos.

Cuarto, resumen

Muchas baterías viejas en realidad tienen mucha energía interna, pero es una lástima que la resistencia interna sea demasiado grande para apagar la electricidad. Sin embargo, una vez que aumenta la resistencia interna de la batería, es más difícil reducir artificialmente la resistencia interna. Por lo tanto, para la batería envejecida, incluso pensamos en muchas formas de "activarla", como alto impacto de corriente, pequeña carga flotante de corriente, poner el refrigerador, etc., pero la mayoría de ellas no hacen nada para ayudar. Después de comprender el conocimiento anterior, básicamente podemos saber que la batería debe seleccionarse tanto como sea posible para seleccionar la batería con menos resistencia interna. Además, es muy importante que la batería se utilice durante mucho tiempo y su resistencia interna aumentará. Se recomienda que siempre use baterías para mantener la actividad química dentro de la batería.

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