Измеритель внутреннего сопротивления аккумулятора

Любой электрический приемник обладает внутренним сопротивлением. Понятие включает омическое сопротивление и сопротивление поляризации, зависит от материалов изготовления внутренних конструкций, свойств электролита, состояния токопроводов. Внутреннее сопротивление аккумулятора – величина переменная, зависит от температуры, степени сульфатации, состояния клемм и контактов внутри корпуса АКБ. Норма определяется экстраполированием разрядной кривой. Абстрактная величина внутреннего сопротивления в расчетах не используется.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора

Разберем, как измерить внутреннее сопротивление стартовых кислотных аккумуляторов. Используем галогеновую автомобильную лампу мощностью 60 Вт, силой тока 5 А в качестве сопротивления с известными параметрами. При условии, что потери на внутреннее сопротивление не должны превышать 1 %, проведем замеры.

Параллельно аккумулятору нужно подключить вольтметр и лампу. Записать напряжение. Отключить лампу, записать напряжение. Сопротивление лампы в 5А должно создать потерю напряжения 0,05 В при токе в 100 А. ( 1В*5А/100А)

Если при замерах сопротивление увеличилось до 0,05 В, аккумулятор исправен. Величина больше 0,2 В показывает, в аккумуляторе велико внутреннее сопротивление, нужно искать причину.

Измерение внутреннего измерения свинцового аккумулятора мало изменяется от конструктивных элементов , отрицательных электродов и губчатого свинца. А вот активная замазка и положительный электрод оказывают сопротивление прохождению тока в 10 тысяч раз большее. С повышением степени сульфатирования, усиливается сопротивление, при постоянном напряжении падает сила тока. При получении зарядного тока кристаллы разрушаются, сопротивление уменьшается.

Отдельно нужно рассмотреть сопротивление сепаратора – прокладки между положительной и отрицательной пластиной. Она не является препятствием для движения диссациированной массы электролита, но создает сопротивление поляризации. На поверхности создается двойной электрический слой, являющийся препятствием к прохождению заряда.

Свойство стартерных аккумуляторов накапливать и отдавать большой ток, обусловлено низким внутренним сопротивлением этого вида аккумуляторов. Показатель также зависит от частоты питающего тока.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора – таблица

От внутреннего сопротивления каждого свинцового аккумулятора и батареи зависят технические характеристики импульсная сила тока и время отдачи энергии. Определить параметр приблизительно можно, используя инструмент – нагрузочную вилку.

Однако есть и другие способы – косвенные. Кривые зависимости температуры электролита и сопротивления, график повышения сопротивления в зависимости от степени заряда аккумулятора. Этот показатель можно определить по плотности электролита или напряжению. Поэтому нет таблиц, проверить внутреннее сопротивление можно как по графикам, так по косвенным характеристикам. При этом следует учитывать, что частота тока оказывает на сопротивление большое влияние. В бытовом анализе используют таблицы для тока в 50Гц.

Чаще всего, как измеритель внутреннего сопротивления аккумуляторов, используют нагрузочную вилку. Можно применить программу измерения в универсальном заряднике Аймакс Б6.

Внутреннее сопротивление аккумулятора 18650

Аккумулятор форм фактор 18650 представляет цилиндр, в котором спиралью свернуты банки, состоящие из пар лент с разными полюсами, разделенные сепараторами. Внутренняя начинка может быть никель-кадмиевой, металлогидридной или литий-ионной. В зависимости от активной пары аккумуляторы имеют разную емкость и разность потенциалов на клеммах.

Какое должно быть внутреннее сопротивление в аккумуляторах 18650 литий-ионного типа? Меняется ли сопротивление с потерей емкости. Все это можно определить, составив схему для измерения.

Ra – активное сопротивление 18650

Cдв – емкость двойного электрического слоя

R0 – сопротивление переноса заряда на границе электролит-электрон

Zw – диффузионный импеданс Варбурга

При этом измерение производится током в 1000 Гц, согласно международным стандартам. Связано это с устройством аккумулятора, который является одновременно конденсатором и резистором. Стандартное внутреннее сопротивление новых литиевых аккумуляторов 18650 около 100мОм. Это норма. Со временем аккумулятор неизбежно теряет емкость, внутреннее сопротивление возрастает.

Видео

Предлагаем посмотреть видео материал о том, как практически измеряют внутреннее сопротивление специальным прибором.

1 год назад

Процесс занял почти месяц потому что задача была не просто измерить параметры аккумуляторов, а проверить как они меняются с течением времени. Для этого каждый аккумулятор подвергся 100 циклам заряда-разряда.

Какие аккумуляторы были исследованы

Протестированы 7 наиболее распространенных Li-ion аккумуляторов с высокой токоотдачей.

Sanyo NSX

LG HG2

LG HE2

LG HE4

Sony VTC5

Samsung 25R

Samsung 30Q

Такие аккумуляторы наиболее часто используются в аккумуляторном инструменте (шуруповертах, циркулярках, сабельных пилах), аккумуляторных самокатах, скутерах, ксеноновых фонарях, парогенераторах.

Производителей аккумуляторов с высокой токотдачей можно пересчитать по пальцам одной руки. Различные EFEST, KEEPPOWER, IJOY -и другие бесконечные китайские торговые марки — это переупакованные Sanyo, LG. Samsung, Samsung, Panasonic

Что измерено

Произведены измерения емкости и внутреннего сопротивления.

Сопротивление измерено прецизионным милиомметром. Измерение внутренного сопротивление проведено аналогично тому как это делает производитель, то есть AC 1000 Гц.

Измерение емкость произведено током разряда 20А и при температуре 24С. Для большинства аккумуляторов такого типа 20А максимально допустимое значение.

Как читать графики

В легенде под графиком, справа от наименования аккумулятора указаны измеренные параметры.

Пример 1: Samsung 30Q 2946мАч 20А 14мОм

Samsung 30Q – наименование аккумулятора

2946мАч – фактически измеренная емкость

20А – ток разряда, при котором производились измерения

14мОм — фактически измеренная емкость AC 1000Гц

Пример 2: LG HE4 2183мАч 20А 100 циклов 12,2%

LG HE4 – наименование аккумулятора

2183мАч – фактически измеренная емкость

20А – ток разряда, при котором производились измерения

100 — циклов – количество циклов заряда — разряда

12,2% — относительная потеря емкость после 100 циклов заряда — разряда

Сравнение аккумуляторов

Сравнение аккумуляторов после 100 циклов заряда — разряда

Графики ниже показываются как как изменились параметры аккумулятора после 100 циклов заряда разряда.

Сравнение Sanyo NSX новый и после 100 циклов заряда разряда

Сравнение LG HG2 новый и после 100 циклов заряда разряда

Сравнение LG HE2 новый и после 100 циклов заряда разряда

Сравнение LG HE4 новый и после 100 циклов заряда разряда

Sony VTC5 новый и после 100 циклов заряда разряда

Сравнение Samsung 25R новый и после 100 циклов заряда разряда

Сравнение Samsung 30Q новый и после 100 циклов заряда разряда

Вывод

Из измерений можно сделать вывод, что у брендовых оригинальных аккумулятор реальные параметры близки к заявленным. Расхождений между реальным характеристиками и заявленными нет. Например, при необходимости ремонта шуруповерта можно смело брать любые оригинальные, которые подходят по документации.

Деградация аккумуляторов отличается не сильно, 8-12% за 100 циклов, что вполне вписывает в графики из документации.

P.S. По качеству графиков претензии к Пикабу, которые не умеет нормально обрабатывать картинки. В исходнике графики идеального качества.

• Цена: 4.97

Ниже под катом сравнение трех разных аккомов 18650. И если Sanyo 2600 и Panasonic 3400 уже были рассмотрены, то Sony 2600 является довольно редкой птицей, заслуживающей более пристального внимания. Итак. Графиков не будет, зато будет честная емкость на разряде. Панас и Саньо — свежие, только прибыли. Сони же был заказан еще год назад и успешно работал. Посмотрим как отразился этот период на емкости аккома.Сначала вес и рост

Благодаря плате защиты Панас на пару миллиметров длиннее своих менее емких кузенов. Как обычно, этой мизерной разницы оказывается достаточно чтобы он уже не входил в павербанки, предназначенные для незащищенных акомов (по крайней мере, без допила)Теперь ее величество Емкость. Оценка проводилась на Opus второй ревизии. В режиме Charge test она максимально заряжает банку, потом разряжает и меряет отданное, потом снова заряжает. Оценка емкости на разряде является более корректной. Вот, что имеем. Как видно, год работы никак не отразился на емкости Sony. Касаемо Panasonic отдельно отмечу вот что. Хотя именно у этой банки емкость оказалась немного меньше номинальной, но у остальных 3х таких же банок из комплекта она оказалась вполне нормально. у кого-то даже выше. Предполагаю, это обычная ситуация с разбросом в пределах статпогрешности. В ражиме quick test показывается сопротивление банки. Чем оно выше, тем хуже. В нашем случае, все в пределах нормы. Sony видел еще на БИКе, но почти на доллар дороже. С учетом пойнтов, этот неплохой акком вполне можно взять на Gearbest бакса за 3.5. мой субьективный итог — аккомы честные, своих денег стоят. Кошка «Кошка» тоже решила проверить соответствие аккомов на какие-то свои кошачьи параметрыИспользуемые источники:

• https://batts.pro/vnutrennee-soprotivlenie-akkumulyato/
• https://pikabu.ru/story/testirovanie_liion_akkumulyatorov_yeksperiment_dlinoyu_v_mesyats_6188906
• https://mysku.ru/blog/china-stores/33125.html