Apa itu Ketahanan Internal Baterai

Dalam posting ini kami mencoba menyelidiki resistansi internal baterai dan mencoba mempelajari karakteristik kritis yang terlibat dengan parameter baterai ini.

Apa Ketahanan Internal Baterai

Resistensi internal (IR) baterai pada dasarnya adalah tingkat perlawanan terhadap aliran elektron atau arus melalui baterai dalam loop tertutup. Pada dasarnya ada dua faktor yang mempengaruhi resistansi internal baterai tertentu yaitu: resistansi elektronik dan resistansi ion. Hambatan elektronik dalam hubungannya dengan resistansi ionik secara konvensional disebut sebagai resistansi efektif total

Hambatan elektronik memungkinkan akses ke resistivitas komponen praktis yang dapat mencakup penutup logam dan bahan terkait lainnya yang relevan dan juga, pada tingkat apa bahan ini mungkin dalam kontak fisik satu sama lain.

Hasil dari parameter di atas terkait dengan pembangkitan resistansi efektif total bisa cepat, dan dapat disaksikan dalam beberapa fraksi awal milidetik setelah baterai dibebani.

Apa itu Perlawanan Ionik

Resistensi ion adalah resistansi terhadap aliran elektron dalam baterai sebagai hasil dari banyak parameter elektrokimia yang mungkin termasuk, konduktivitas elektrolit, aliran ion, dan penampang permukaan elektroda.

Hasil polarisasi tersebut dimulai dengan agak lambat dibandingkan dengan resistansi elektronik yang menambah resistansi efektif total, biasanya terjadi beberapa milidetik setelah baterai dipengaruhi oleh beban.

Evaluasi uji impedansi 1000 Hz sering diterapkan untuk menunjukkan resistansi internal. Impedansi disebut sebagai resistansi yang ditawarkan ke saluran AC melalui loop tertentu. Sebagai konsekuensi dari frekuensi yang relatif tinggi dari 1000 Hz, beberapa derajat dari resistansi ionik mungkin gagal untuk dicatat seluruhnya.

Dalam kebanyakan kasus, signifikansi impedansi 1000 Hz akan berada di bawah nilai resistansi efektif keseluruhan untuk baterai yang bersangkutan. Pemeriksaan impedansi pada rentang frekuensi yang dipilih dapat dicoba untuk mengaktifkan tampilan yang akurat dari resistansi internal.

Pengaruh Resistensi ionik

Pengaruh hambatan elektronik dan ionik dapat diidentifikasi saat penyetelan diuji dengan verifikasi input pulsa ganda. Tes ini menggunakan prosedur memasukkan baterai yang bermasalah pada drain latar belakang yang tenang sehingga pemakaiannya distabilkan terlebih dahulu sebelum denyutan dimulai dengan beban yang lebih signifikan, selama sekitar 100 milidetik.

Menghitung Resistensi Efektif

Dengan bantuan 'Hukum Ohm', resistansi efektif total mudah dievaluasi dengan membagi perbedaan tegangan dengan arus perbedaan. Dengan mengacu pada evaluasi yang ditunjukkan pada (gbr. 1), dengan beban stabilisasi 5 mA dalam hubungannya dengan pulsa 505 mA, perbedaan arus adalah 500 mA. Jika tegangan menyimpang dari 1,485 menjadi 1,378, tegangan delta dapat dilihat sebagai 0,107 Volt, dengan demikian menunjukkan resistansi efektif total 0,107 Volt / 500mA atau 0,214 Ohm.

Resistensi efektif karakteristik baterai silinder alkali Energizer baru (melalui drain stabilisasi 5 mA dan segera dengan pulsa 505 mA, 100 milidetik) dapat diharapkan menjadi sekitar 150 hingga 300 miliohm, sebagaimana ditentukan oleh dimensi relatif.

Apa itu Flash Amps

Flash amps juga dimasukkan untuk menghasilkan perkiraan resistansi internal. Flash amps dipahami sebagai arus maksimum yang diharapkan dapat disuplai oleh baterai untuk waktu yang jauh lebih singkat.

Tes ini kadang-kadang dilakukan dengan korsleting listrik baterai dengan resistor 0,01 ohm untuk suatu tempat dalam 0,2 detik dan mencatat tegangan sirkuit tertutup. Sirkulasi arus melalui resistor dapat ditentukan dengan menggunakan Hukum Ohm dan membagi tegangan rangkaian tertutup dengan 0,01 ohm.

Tegangan rangkaian terbuka sebelum pengujian dibagi dengan flash amp untuk mencapai perkiraan resistansi internal.

Mempertimbangkan Flash Amps tidak mudah untuk ditentukan dengan sempurna dan OCV, dapat dihitung pada berbagai kondisi, cara pengukuran ini hanya perlu diterapkan untuk mencapai perkiraan generik dari resistansi internal.

Penurunan tegangan baterai di bawah beban mungkin relatif terhadap resistansi efektif total bersama dengan laju pengurasan arus.

Informasi umum penurunan tegangan awal di bawah beban biasanya diperkirakan dengan mengalikan resistansi efektif total dengan pengurasan arus yang dikenakan baterai.

Misalkan baterai dengan resistansi internal 0,1 ohm dikosongkan atau dikosongkan pada laju 1 amp.
Kemudian sesuai hukum Ohm:

V = I x R = 1 x 0,1 = 0,1 Volt

Jika kita menganggap tegangan rangkaian terbuka menjadi 1.6V, maka tegangan rangkaian tertutup yang diharapkan dari baterai dapat dituliskan sebagai:

1,6 - 0,1 = 1,5V.

Bagaimana Resistensi Internal Meningkat

Secara umum, resistansi internal akan meningkat selama pengosongan yang disebabkan oleh komponen aktif di dalam baterai yang digunakan.

Karena itu, laju variasi seluruh pelepasan tidak seragam. Komposisi bahan kimia baterai, intensitas pengosongan, laju disipasi dan usia baterai dapat dengan mudah mempengaruhi hambatan internal selama pengosongan.

Kondisi musim dingin dapat menyebabkan kecenderungan elektrokimia yang terjadi di dalam baterai menjadi melambat sehingga mengurangi aktivitas ion dalam elektrolit. Akhirnya, hambatan internal akan menjadi lebih tinggi karena suhu di sekitarnya menurun

Grafik (gbr. 2) menunjukkan hasil suhu pada ketahanan efektif total baterai alkaline Energizer E91 AA yang baru. Secara umum, resistansi internal mungkin dapat ditentukan sesuai dengan penurunan tegangan baterai dalam kondisi beban yang diakui.

Pencapaian dapat dipengaruhi oleh pendekatan, pengaturan, serta batasan iklim. Hambatan internal baterai perlu dianggap sebagai aturan umum daripada sebagai besaran yang akurat setiap kali diterapkan ke perkiraan penurunan tegangan untuk aplikasi tertentu.