kategoriler: Öne Çıkan Makaleler » Acemi elektrikçiler
Görüntülenme sayısı: 22508
Makaleye yorum: 3
Pil iç direnci
Yepyeni bir lityum iyon pil alırsak, 2500mAh nominal kapasiteye sahip 18650 boyutunu söyleyelim, voltajını tam olarak 3.7 volta getirin ve daha sonra R = 1 Ohm değerine sahip 10 watt'lık bir direnç şeklinde aktif bir yüke bağlayın, o zaman sabit nedir Bu direnç üzerinden ölçmeyi beklediğimiz akım?
Batarya neredeyse bitmeye başlayana kadar ilk anda orada ne olacak? Ohm yasasına göre, i = U / R = 3.7 / 1 = 3.7 [A] olduğu için 3.7A olması gerektiği anlaşılıyor. Aslında, akım I = 3.6A bölgesinde biraz daha az olacaktır. Bu neden olacak?
Sebebi sadece direnç değil, aynı zamanda pilin kendisinin belirli bir iç direnççünkü içindeki kimyasal işlemler anında gerçekleşemez. Gerçek bir iki terminal şeklinde bir pil hayal ederseniz, o zaman 3.7V - bu onun EMF'si olacaktır, buna ek olarak örneğimiz için yaklaşık 0.028 Ohm'a eşit bir iç direnç r olacaktır.
Gerçekten de, bataryaya bağlı bir direnç üzerindeki voltajı R = 1 Ohm değerinde ölçerseniz, yaklaşık 3,6 V olduğu ortaya çıkar ve bu nedenle 0,1 V, bataryanın iç direncine düşer. Bu nedenle, direncin 1 ohm'luk bir direnci varsa, üzerinde ölçülen voltaj 3,6 V'dur, bu nedenle dirençten geçen akım I = 3,6 A'dır. Daha sonra, u = 0,1 V aküye düştüğünde ve sahip olduğumuz devre kapalı, seri ise, aküden geçen akımın I = 3,6 A olduğu anlamına gelir, bu nedenle Ohm yasasına göre, iç direnci r = u / I = 0.1 / 3.6 = 0.0277 ohm.
Pilin iç direncini ne belirler?
Gerçekte, farklı tipteki pillerin iç direnci her zaman sabit değildir. Dinamiktir ve çeşitli parametrelere bağlıdır: yük akımına, akü kapasitesine, akünün şarj derecesine ve akü içindeki elektrolit sıcaklığına bağlıdır.
Yük akımı ne kadar yüksek olursa, kural olarak, bataryanın iç direnci o kadar az olur, çünkü elektrolit içindeki şarj aktarım süreçleri bu durumda daha yoğundur, süreçte daha fazla iyon bulunur, iyonlar elektrotta elektrotta elektrotta daha aktif olarak hareket eder. Yük nispeten küçükse, elektrotlardaki ve akü elektrolitindeki kimyasal işlemlerin yoğunluğu da daha az olacaktır ve bu nedenle iç direnç büyük görünecektir.
Daha büyük kapasiteli piller için, elektrotların alanı daha büyüktür, bu da elektrotların elektrolit ile etkileşim alanının daha geniş olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, şarj transferi sürecinde daha fazla iyon yer alır, daha fazla iyon bir akım oluşturur. Benzer bir ilke gösterilmiştir. kapasitörlerin paralel bağlantısı ile - kapasite arttıkça, verilen voltajın çevresinde daha fazla şarj kullanılabilir. Bu nedenle, pil kapasitesi ne kadar yüksek olursa - dahili direnci o kadar düşük olur.
Şimdi sıcaklık hakkında konuşalım. Her pilin aşağıdakiler doğru olduğu kendi güvenli çalışma sıcaklığı aralığı vardır. Bataryanın sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, iyonların elektrolit içindeki difüzyonu o kadar hızlı gerçekleşir, bu nedenle daha yüksek bir çalışma sıcaklığında bataryanın iç direnci daha düşük olacaktır.
Aşırı ısınmaya karşı koruma sağlamayan ilk lityum piller, bu nedenle patladı, çünkü çok aktif olarak oluşan oksijen, anodun hızlı bir şekilde bozulması nedeniyle (üzerinde hızlı bir reaksiyonun sonucu olarak) oluştu. Bir şekilde veya başka bir şekilde, piller, iç direncin kabul edilebilir çalışma sıcaklıkları aralığındaki sıcaklığa neredeyse doğrusal bir bağımlılığı ile karakterize edilir.
Akünün deşarjı ile aktif kapasitesi azalır, çünkü hala akımın oluşumuna katılabilen plakaların aktif madde miktarı gittikçe azalır. Bu nedenle, akım sırasıyla gittikçe azalıyor, iç direnç büyüyor. Pil ne kadar şarj edilirse, dahili direnci o kadar az olur. Böylece, pil deşarj olurken, iç direnci artar.
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: