Шта одређује унутрашњи отпор батерија

Поздрав драги гости и претплатници мог канала. Данас желим да разговарам о таквом феномену као што је унутрашњи отпор батерија и о томе од чега зависи овај параметар. Па кренимо.

Узмимо литијум-јонску батерију, на пример, најчешћи фактор облика 18650 номиналног капацитета 2500 мАх и напунимо је до радног напона од 3,7 волти.

Хајде сада да му прикључимо оптерећење у облику отпора од 1 ома снаге 10 вати. Шта мислите шта ће струја испрва тећи у таквом систему?

Ову струју можемо лако израчунати према Омовом закону

Али ако спојимо амперметар, тада ће се стварна струја разликовати од израчунате и биће једнака И = 3,6 А. А разлог је следећи.

Унутрашњи отпор

Дакле, разлог за ово одступање лежи у чињеници да унутар апсолутно било које акумулационе батерије постоји сопствени унутрашњи отпор. А у нашем мини колу, поред отпора од 1 Охм, биће још један отпор.

Замислимо нашу батерију у облику правог двополног.

Дакле, према горњој шеми, напон је 3,7 Волта - ово неће бити ништа више од ЕМФ извора.

р је унутрашњи отпор извора, који ће у овом конкретном примеру бити приближно једнак 0,028 Охм.

Ако у стварности измерите напон на повезаном отпорнику, он ће бити 3,6 В, што значи да је пад напона на унутрашњем отпору батерије био 0,1 В.

Испада да ће према истом Омовом закону, са напоном од 3,6 В и отпором од 1 Охм, струја бити 3,6 Ампера.

А пошто је наше коло секвенцијално, слична струја ће тећи кроз унутрашњи отпор, што значи да једноставним прорачунима добијамо да је унутрашњи отпор једнак:

Хајде сада да сазнамо од којих параметара зависи овај унутрашњи отпор и да ли је његова вредност константа.

Који параметри одређују унутрашњи отпор извора

Дакле, у стварности унутрашњи отпор различитих врста батерија има потпуно различита значења. Активно се мења, а ове промене зависе од следећих параметара:

1. Количина струје.
2. Капацитет батерије.
3. Од пуног пуњења батерије.
4. Температура електролита у батерији.

Дакле, постоји такав образац: што је већа струја оптерећења, то је мањи унутрашњи отпор. То је због процеса прерасподеле наелектрисања унутар електролита.

Пошто је тренутна јачина велика, то значи да је брзина преноса наелектрисања јона са електроде на електроду велика, а то је могуће са малим отпором.

Тренутна јачина је мања - јони не преносе наелектрисање тако активно. То значи да ће унутрашњи отпор бити сјајан.

Батерије великог капацитета имају знатно више електрода, што заузврат указује на то да је процес интеракције електрода са електролитом опсежнији. То значи да у процес преноса наелектрисања истовремено улази знатно већи број јона.

Ово повећава јачину струје и смањује унутрашњи отпор.

Сада да разговарамо о следећем важном фактору - температури.

Неколико речи о температурном режиму и пуњењу батерије

Свака батерија је дизајнирана за одређени опсег радне температуре. Истовремено, температура је различита за различите произвођаче.

Али истовремено делује следећа правилност: што је температура електролита виша, то је већа брзина реакције у њему, а самим тим и мањи унутрашњи отпор.

Савремене батерије имају готово линеарну зависност унутрашњег отпора од температуре.

Али истовремено температура не може расти у недоглед и без последица. Ако се реакција одвија превише бурно, тада активно развијање кисеоника у електролиту (као резултат распада аноде) може довести до пожара.

Из тог разлога све модерне батерије имају заштиту од прегревања.

У процесу испуштања напуњености батерије, њен капацитет почиње да се смањује као резултат чињенице да све мање наелектрисаних јона остаје укључено у реакцију прерасподеле наелектрисања.

Сходно томе, струја се смањује, док се унутрашњи отпор, напротив, повећава. Стога важи следеће: што је батерија више напуњена, то је њен унутрашњи отпор нижи.

То је све што сам желео да кажем о унутрашњем отпору батерија и факторима који на њега утичу.

Ако вам се свидео чланак, подигните палац и претплатите се! Хвала што сте прочитали до краја!