Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 

 

  • В чем отличие блока питания от драйвера для светодиодов: теория и практика, всё что нужно знать
  • Неисправности светодиодных лент и методы их ремонта
  • Как сделать ветрогенератор своими руками
  • Почему мигают светодиодные лампы после выключения? Виноват выключатель с подсветкой!
  • Характеристики солнечных батарей
  • Как выбрать настольную лампу для работы или учёбы
  • 10 интересных проектов для Ардуино
  • Электрик  

    Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Начинающим электрикам » Внутреннее сопротивление аккумулятора
    10 августа 2018
    Количество просмотров: 43989
    Комментарии к статье: 4


    Внутреннее сопротивление аккумулятора

    Если взять новенький литий-ионный аккумулятор, допустим типоразмера 18650, обладающий номинальной емкостью в 2500mAh, довести его напряжение ровно до 3,7 вольт, а затем подключить к активной нагрузке в виде 10-ваттного резистора номиналом R=1 Ом, то какой величины постоянный ток мы ожидаем измерить через этот резистор?

    Акумулятор 18650 2500mAh

    Что там будет в самый первый момент времени, пока аккумулятор практически не начал разряжаться? В соответствии с законом Ома, казалось бы, должно быть 3,7А, так как i=U/R=3,7/1 = 3,7[А]. На самом же деле ток окажется чуть-чуть меньше, а именно — в районе I=3,6А. Почему так произойдет?

    Внутреннее сопротивление аккумулятора

    Причина в том, что не только резистор, но и сам аккумулятор обладает неким внутренним сопротивлением, поскольку химические процессы внутри него не могут протекать мгновенно. Если представить себе аккумулятор в виде реального двухполюсника, то 3,7В — это будет его ЭДС, кроме которой здесь будет присутствовать еще и внутренне сопротивление r, равное, для нашего примера, приблизительно 0,028Ом.

    ЭДС аккумулятора

    Действительно, если измерить напряжение на присоединенном к аккумулятору резисторе величиной в R=1Ом, то оно окажется равным примерно 3,6В, а 0,1В стало быть упадет на внутреннем сопротивлении r аккумулятора. Значит, если резистор имеет сопротивление в 1 Ом, напряжение, измеренное на нем, составило 3,6 В, следовательно ток через резистор равен I=3,6А. Тогда, если u=0,1В пришлось на аккумулятор, а цепь у нас замкнутая, последовательная, - значит и через аккумулятор ток составляет I=3,6А, следовательно, согласно закону Ома, его внутреннее сопротивление будет равным r=u/I=0,1/3,6 = 0,0277 Ом.

    От чего зависит внутреннее сопротивление аккумулятора

    В реальности внутренне сопротивление у аккумуляторов разного типа не является все время постоянной величиной. Оно динамично, и зависит от нескольких параметров: от тока нагрузки, от емкости аккумулятора, от степени заряженности данного аккумулятора, а также от температуры электролита внутри аккумулятора.

    Чем больше ток нагрузки — тем меньше, как правило, внутреннее сопротивление аккумулятора, поскольку процессы переноса заряда внутри электролита идут в этом случае более интенсивно, ионов в процессе участвует больше, ионы активнее движутся в электролите от электрода — к электроду. Если же нагрузка сравнительно мала, то и интенсивность химических процессов на электродах и в электролите аккумулятора — тоже будет меньше, и значит внутреннее сопротивление покажется большим.

    У аккумуляторов большей емкости - площадь электродов больше, а значит и площадь взаимодействия электродов с электролитом — обширнее. Следовательно большее количество ионов участвуют в процессе переноса заряда, больше ионов создают ток. Похожий принцип демонстрируется при параллельном соединении конденсаторов — чем больше емкость — тем больше заряда можно использовать в окрестности данного напряжения. Итак, чем выше емкость аккумулятора — тем меньше его внутреннее сопротивление.

    На сколько процентов разряжен аккумулятор

    Теперь поговорим о температуре. У каждого аккумулятора есть свой безопасный рабочий диапазон температур, внутри которого справедливо следующее. Чем выше температура аккумулятора — тем с большей скоростью происходит диффузия ионов внутри электролита, следовательно при более высокой рабочей температуре внутренне сопротивление аккумулятора будет ниже.

    Первые литиевые аккумуляторы, не имевшие защиты от перегрева, даже взрывались из-за этого, так как образовывавшийся из-за быстрого распада анода (в результате быстрой реакции на нем) кислород выделялся чересчур активно. Так или иначе, для аккумуляторов характерна почти линейная зависимость внутреннего сопротивления от температуры в диапазоне приемлемых рабочих температур.

    С разрядом аккумулятора, его активная емкость уменьшается, так как количество активного вещества пластин, еще могущих поучаствовать в создании тока, становится все меньше и меньше. Поэтому и ток становится все меньше и меньше, соответственно внутреннее сопротивление растет. Чем более заряжен аккумулятор — тем меньше его внутреннее сопротивление. Значит, по мере разряда аккумулятора, его внутреннее сопротивление становится больше.

    Андрей Повный





    Поделитесь этой статьей с друзьями:


    Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Эффект памяти аккумулятора
  • Что такое емкость аккумулятора и от чего она зависит
  • Как измерить емкость аккумулятора и перевести фарады в ампер-часы
  • Как рассчитать параметры зарядного устройства для аккумулятора
  • Что такое саморазряд аккумулятора
  • Свинцово-кислотный аккумулятор - устройство и принцип работы, разновидности
  • Литий-полимерные аккумуляторы
  • Устройство и принцип работы аккумулятора
  • Литий-ионные аккумуляторы: устройство, принцип работы, виды и применение
  • Почему взрываются аккумуляторы
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Начинающим электрикам

    Основы электричества, Аккумулирование энергии, Теория, Основы электричества, Емкость

      Комментарии:

    #1 написал: Анопим | [цитировать]

    Спасибо, полезная статья

      Комментарии:

    #2 написал: al | [цитировать]

    Действительно интересная статья, спасибо. Все грамотно и понятно изнутри изложено. Кстати, подскажите, если у меня батарея 3x3 - 18650 в составе 3P на 3S имеет банки сопротивлениями = все 50млОм и одна 120млОм, как это скажется на температуре всех и этого одного 120млОм-ного элемента? Скажем при токе в 5А. Он будет греться сильнее других или наоборот, будет поглощать тепло остальных?

    Кажется разобрался. При последовательном соединении элемент с высоким сопротивление будет ограничивать ток собою, и соответственно будет нагреваться больше других. Значит, при изготовлении батареи нужно ставить его с краю, в более холодное место..
    Верно я размышляю?

      Комментарии:

    #3 написал: Максим | [цитировать]

    Наконец-то нашел нужную информацию, спасибо за труд!

      Комментарии:

    #4 написал: Александр | [цитировать]

    Здравствуйте скажите что влияет на саморазряд ?
    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Источник иллюстраций: авторские рисунки и фотографии, электрика на стоковых фото