Resistencia interna de una batería: causas, efectos y medidas

Puede caracterizar la resistencia interna como la capacidad de un objeto para evitar la progresión de los electrones que atraviesan un conductor. Las resistencias están hechas de separadores, como el carbono o los plásticos, destacando los materiales que prohíben el avance de los electrones a través de ellos. Esto atribuye capacidad y funcionalidad a su estructura.

Puede imaginarse que una batería se parece mucho a dos pozos de electrones que están asociados entre sí. El volumen de electrones en un solo pozo es más prominente que en el otro. En el punto en el que se asocia, una picana generalmente conducirá los electrones sobreabundantes del segundo pozo al primer pozo hasta que sus volúmenes se vuelvan equivalentes.

Sea como fuere, el procedimiento no logra una lealtad absoluta; sólo uno de cada electrón impar se traslada al lado opuesto. Parece que se pierde algo de vitalidad eléctrica durante este procedimiento. Gracias a las baterías originales, la conversión de esta vitalidad perdida se realiza en forma de la propia temperatura de la batería.

Este componente de calentamiento característico actúa como una resistencia ordinaria, que dispersa energía como calor cuando una corriente de corriente lo atraviesa. Los científicos consideran esta característica como la resistencia interna de una batería.

Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

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¿Qué causa la resistencia interna en una batería?

Puede mostrar el poder de la batería como fuente de voltaje en disposición con una resistencia. En términos prácticos, la resistencia interna de una célula depende de su tamaño, propiedades de la sustancia, edad, temperatura y corriente de liberación. Tiene un segmento electrónico debido a la resistividad de los materiales de la pieza y un segmento iónico debido a factores electroquímicos, por ejemplo, la conductividad del electrolito, la versatilidad de las partículas y el área de la superficie del ánodo.

Los elementos que impactan la resistencia de la batería son:

Química celular (el material de las placas y el electrolito)

La temperatura (la obstrucción interior aumenta a temperaturas más bajas a medida que disminuye la portabilidad de las partículas)

Elementos de la celda (región de placas y su partición)

La condición de carga / liberación de la celda.

La cantidad de patrones de carga / liberación de una batería alimentada

¿La resistencia interna afecta el rendimiento?

La capacidad por sí sola tiene un uso limitado si el paquete no puede transmitir la vitalidad almacenada con éxito; una batería, además, necesita una resistencia interna baja. Estimada en miliohmios (mω), la resistencia es la protección de la batería; cuanto menor sea la resistencia, menor será la limitación que experimentará la manada. Es particularmente significativo en cargas sustanciales, por ejemplo, instrumentos de potencia y trenes de potencia eléctricos. La alta resistencia hace que la batería se caliente y el voltaje caiga bajo carga, provocando un apagado anticipado.

Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

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Los paquetes de celdas corrosivas de plomo tienen una pequeña resistencia interna y la batería reacciona bien a las ráfagas de alta corriente que continúan durante un par de momentos. Debido a su característica languidez, las baterías corrosivas de plomo no funcionan bien con una descarga continua de alta corriente; la batería en poco tiempo se agota y necesita un descanso para recuperarse. Cierta pereza es obvia en todas las baterías en varios grados; sin embargo, es particularmente frecuente con plomo corrosivo. Indica que el transporte de energía no depende solo de la obstrucción interna, sino también de la capacidad de respuesta de la ciencia, al igual que la temperatura. En este sentido, los avances a base de níquel y litio son más sensibles que el plomo corrosivo.

La sulfatación y la erosión de la rejilla son los principales impulsores de la resistencia interna en los paquetes de celdas corrosivas de plomo. La temperatura también influye en la resistencia; el calor reduce la resistencia y la temperatura más fría la eleva. En cualquier caso, no restablece la batería e inducirá una presión transitoria.

La formación cristalina, también llamada "memoria", se suma a la resistencia interna de las baterías de níquel. Regularmente se puede revertir con ciclos profundos. La resistencia interna de las baterías de iones de litio también aumenta con la utilidad. Al mismo tiempo, se han realizado mejoras de maduración con sustancias con electrolitos añadidos para mantener nivelado el desarrollo de películas en los terminales. Con todas las baterías, SoC influye en la resistencia interna. La batería de iones de litio tiene una mayor resistencia a plena carga con niveles significativamente bajos de territorio de resistencia en el centro.

Las baterías básicas, de carbono-zinc y la mayoría de las esenciales tienen una resistencia interna generalmente alta. Restringe su utilización a aplicaciones de baja corriente, como lámparas eléctricas, controladores, útiles dispositivos de desviación y avisadores de cocina. A medida que estas baterías se agotan, la resistencia aumenta aún más. Aclara el tiempo de ejecución relativamente corto cuando se utilizan pilas alcalinas típicas en cámaras digitales.

Se utilizan dos técnicas para definir la resistencia interna de una batería: corriente continua (CC) estimando la caída de voltaje a una corriente dada y corriente alterna (CA). Al evaluar un dispositivo sensible, como una batería, los investigadores fluctúan increíblemente entre las estrategias de prueba de CC y CA, pero ninguna de las lecturas es correcta o incorrecta. La alternativa de CC considera la resistencia no adulterada (R) y proporciona resultados genuinos a una carga de CC, por ejemplo, un componente de calentamiento. El enfoque de CA incorpora segmentos sensibles y proporciona impedancia (Z). La impedancia da consecuencias prácticas en una tensión avanzada, como un teléfono celular o un motor inductivo.

¿Cuáles son las formas de medir la resistencia interna de una batería?

La resistencia interna proporciona datos importantes sobre una batería, ya que una temperatura alta indica el final de su vida útil. Es particularmente obvio con los marcos a base de níquel. La estimación de la resistencia no es el principal indicador de ejecución, ya que el incentivo entre grupos de baterías de plomo corrosivas puede fluctuar entre un 5 y un 10 por ciento, particularmente con unidades fijas. Debido a esta gran capacidad de recuperación, la estrategia de resistencia funciona mejor cuando se observan las lecturas de una batería determinada desde el nacimiento hasta la jubilación. Las personas solicitan a los equipos de servicio que tomen una descripción de cada celda o monobloque en la temporada de establecimiento y luego los llamen para medir los cambios modestos a medida que las celdas envejecen.

Existe la idea de que se puede identificar la resistencia interna con la capacidad. Sin embargo, esto es falso. La resistencia de las baterías de partículas de litio y corrosivas de plomo actuales permanece estable durante la mayor parte de su vida útil. Las mejores sustancias electrolíticas agregadas han disminuido la erosión interna, dado que influye en la resistencia. Este método también se conoce como respuestas parasitarias en el electrolito y los ánodos.

En resumen, puede determinar la resistencia interna en función de la caída de voltaje en la batería bajo una carga conocida. Los resultados pueden verse influenciados por la estrategia, el entorno y las condiciones naturales.