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电池内阻的测量方法有什么?

2019-10-24

  每个电池都有内部电阻。不同类型的电池有不同的内阻。由于内部化学特性的不一致,相同类型的电池的内阻是不同的。电池的内阻很小。我们通常用微欧姆或毫欧姆单位来定义它。那么,电池内阻的测量方法有什么?下面我们来看看广州智品汇电子科技有限公司解答。
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  电池内阻的测量方法有什么?

  内阻是衡量电池性能的重要技术指标。一般情况下,内阻小的电池具有大电流强放电能力,内阻大的电池放电能力弱。

  举个简单的例子:使用5号电池(比如佳能210,消耗大量电力)的老式数码相机可以使用5号碱性电池在一行中拍摄几十张照片;

  但是如果使用了5号干电池,则只能进行几次并自动关闭,但是干电池没有完全死;如果你更换为No.5可充电镍氢电池,你可以拍更多的照片。

  通过实际测量可知,镍氢电池的内阻小于碱性电池,小于干电池。实例表明,在大电流放电的应用中,必须选用低内阻的电池。

  根据放电电路原理图,我们可以将电池和内阻分离成一个没有内阻的电池,并与一个很小的电阻串联。

  此时,如果外部负载是轻的,那么在这个小电阻上分配的电压是很小的,相反,如果外部负载很重。

  那么这个小电阻上分配的电压是相对较大的,部分功率将被消耗在这个内阻上(可以转换为加热,或者某种复杂的反向电化学反应)。

  一个可充电电池出厂时的内阻是比较小的,但经过长期使用后,由于电池内部电解液的枯竭,以及电池内部化学物质活性的降低,这个内阻会逐渐增加。

  直到内阻过大,无法正常释放电池的内部能量,电池才会在此时“死亡”。大部分老化电池是由于内部电阻过大而造成的,因此不得不报废。

  一。内阻不是固定值。

  问题是,当电池处于不同的功率状态时,其内阻值是不同的;当电池处于不同的使用寿命时,其内阻值也是不同的。

  从技术角度出发,一般将电池电阻分为充电状态下的内阻和放电状态下的内阻。

  1、充电内阻是指电池充满电时测量的内阻。

  2.放电状态内阻是指电池完全放电后(放电至标准截止电压时)测得的内阻。

  一般地,放电状态的内阻是不稳定的,所测量的结果比正常值高得多,而带电状态的内阻相对稳定,因此对于测量该值具有实际意义。因此,在电池测量过程中,我们以充电状态内阻为测量标准。

  第二,一般方法无法精确测量内阻。

  也许你会说,在高中物理课上有一种用简单公式+电阻盒计算电池内阻的方法。然而,物理教科书中的算法精度太低,只能用于理论教学,不能在实际应用中使用。

  电池的内阻很小。我们通常用微欧姆或毫欧姆单位来定义它。在一般的测量情况下,我们要求电池内阻测量的精度误差必须控制在5%以内。如此小的电阻和如此精确的要求必须用特殊的仪器来测量。

  第三,目前在工业上使用的电池内阻测量方法。

  在工业应用中,蓄电池内阻的准确测量是由专用设备完成的。让我谈谈工业用电池内阻的测量方法。

  目前,业内测量电池内阻的方法主要有两种:

  1.直流放电内阻测量方法。

  根据物理公式R=V/I,测试设备强迫电池在短时间内(一般为2-3秒)通过大的恒定直流电流(目前一般采用40A-80A的大电流),测量电池两端的电压,并根据公式计算出电池的电流内阻。

  当测量方法精度高、控制得当时,测量误差可控制在0.1%以内。

  但是,这种方法有明显的缺点:

  (1)只能测量大容量电池或蓄电池,小容量电池不能在2-3秒内加载40A-80A的大电流;

  (2)当电池通过大电流时,电池内部的电极会发生极化,产生极化内阻。因此,测量时间必须短,否则测量的内阻误差较大;

  (3)电池内部的电极被通过电池的大电流损坏。

  2、交流压降内阻测量方法。

  因为电池实际上相当于一个有源电阻,所以我们对电池施加一个固定的频率和一个固定的电流(目前一般使用1kHz的频率,小电流为50MA),然后采样它的电压,经过整流、滤波等一系列处理后,通过操作和放电电路计算电池的内阻。

  交流压降内阻测量方法的电池测量时间极短,一般在100毫秒左右,几乎一次按下测量开关即可完成测量。哈哈。

  该方法的精度也很好,测量精度误差一般在1%和2%之间。

  此法的优缺点:

  (1)几乎所有的电池,包括小容量电池,都可以用交流压降内阻测量。该方法一般用于测量笔记本电池芯的内阻。

  (2)纹波电流和谐波电流的干扰很可能影响交流电压降测量的精度。这是测量仪器电路抗干扰能力的测试。

  (3)使用这种方法,电池本身不会损坏。

  (4)交流电压降测量方法的测量精度不如直流放电内阻测量法。在内阻在线监测的一些应用中,只能用直流放电测量法代替交流压降测量法。

  3.测试仪器和电池连接线的元器件误差。

  无论采用上述哪种方法,都存在一些容易忽略的问题,即测试仪器本身的元件误差和连接电池的测试电缆。

  因为要测量的电池的内部电阻非常小,所以将考虑线路的电阻。从仪器到电池本身的短连接线也有电阻(约为微欧姆级),电池和连接线之间的接触面也有接触电阻。这些因素必须在仪器内部误差之前进行调整。

  因此,普通电池内阻测试仪一般设有专用连接线和电池固定架。

  四、总结。

  很多老化的电池其实有很大的内耗,但是内阻太大,放不下电,这很可惜。但是一旦电池的内阻增加,很难人为地降低内部电阻。

  所以对于老化的电池,我们甚至想到了很多“激活”它的方法,比如大电流冲击、小电流浮充、放冰箱等。等等,但他们中的大多数人都帮不上忙。没有办法回到天空。


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