배터리의 내부 저항은 무엇입니까

이 포스트에서 우리는 배터리의 내부 저항을 조사하고이 배터리 매개 변수와 관련된 중요한 특성을 배우려고 노력합니다.

배터리의 내부 저항은 무엇입니까

배터리의 내부 저항 (IR)은 기본적으로 폐 루프에서 배터리를 통한 전자 또는 전류의 통과에 반대되는 수준입니다. 기본적으로 특정 배터리의 내부 저항에 영향을 미치는 두 가지 요인, 즉 전자 저항과 이온 저항이 있습니다. 이온 저항과 관련된 전자 저항은 일반적으로 총 유효 저항이라고합니다.

전자 저항은 금속 커버 및 기타 관련 재료를 포함 할 수있는 실제 구성 요소의 저항률에 액세스 할 수 있으며 또한 이러한 재료가 서로 물리적으로 접촉 할 수있는 수준입니다.

총 유효 저항 생성과 관련된 위의 매개 변수의 결과는 빠르며 배터리가 부하를받은 후 처음 몇 밀리 초 이내에 확인할 수 있습니다.

이온 저항이란?

이온 저항은 전해질 전도도, 이온 스트리밍 및 전극 표면 단면을 포함 할 수있는 다양한 전기 화학적 매개 변수의 결과로 배터리 내부의 전자 통과에 대한 저항입니다.

이러한 분극 결과는 총 유효 저항에 합산되는 전자 저항에 비해 다소 느리게 시작되며 일반적으로 배터리가 부하 상태에서 영향을받은 후 몇 밀리 초 후에 발생합니다.

내부 저항을 나타 내기 위해 종종 1000Hz 임피던스 테스트 평가가 실행됩니다. 임피던스는 주어진 루프를 통해 AC 통과에 제공되는 저항이라고합니다. 1000Hz의 비교적 높은 주파수의 결과로 어느 정도의 이온 저항이 완전히 기록되지 않을 수 있습니다.

대부분의 경우 1000Hz 임피던스 유의성은 해당 배터리의 전체 유효 저항 값보다 낮습니다. 내부 저항을 정확하게 표시하기 위해 선택한 주파수 범위에 대한 임피던스 검사를 시도 할 수 있습니다.

이온 저항의 영향

이중 펄스 입력 검증으로 설정을 테스트하면 전자 및 이온 저항의 영향을 확인할 수 있습니다. 이 테스트는 약 100 밀리 초 동안 펄싱이 더 큰 부하로 시작되기 전에 방전이 먼저 안정화되도록 약한 백그라운드 드레인에 문제의 배터리를 도입하는 절차를 사용합니다.

유효 저항 계산

'옴스 법칙'의 도움으로 총 유효 저항은 전압 차이를 차이 전류로 나누어 쉽게 평가할 수 있습니다. 505mA 펄스와 함께 5mA 안정화 부하를 사용하여 (그림 1)에 표시된 평가를 참조하면 전류 차이는 500mA입니다. 전압이 1.485에서 1.378로 벗어나면 델타 전압은 0.107V로 표시 될 수 있으므로 총 유효 저항은 0.107V / 500mA 또는 0.214Ohm입니다.

새로운 Energizer 알카라인 원통형 배터리의 특성 유효 저항 (5mA 안정화 드레인을 통해 즉시 505mA, 100 밀리 초 펄스 사용)은 상대 치수에 따라 약 150 ~ 300 밀리 옴이 될 것으로 예상 할 수 있습니다.

플래시 앰프는 무엇입니까

내부 저항의 근사치를 유도하기 위해 플래시 앰프가 추가로 통합되었습니다. 플래시 앰프는 배터리가 훨씬 더 짧은 시간 동안 공급할 것으로 예상되는 최대 전류로 이해됩니다.

이 테스트는 때때로 0.2 초 이내에 0.01ohm 저항으로 배터리를 전기적으로 단락시키고 폐회로 전압을 기록하여 수행됩니다. 저항을 통한 전류 순환은 옴 법칙을 사용하고 폐쇄 회로 전압을 0.01 옴으로 나눈 값으로 결정할 수 있습니다.

테스트 전 개방 회로 전압은 내부 저항의 근사치를 얻기 위해 플래시 암페어로 나뉩니다.

Flash Amps는 완벽하게 결정하기가 쉽지 않고 OCV는 수많은 조건에서 계산 될 수 있다는 점을 고려할 때 이러한 측정 방식은 내부 저항의 일반적인 근사치를 얻기 위해서만 적용하면됩니다.

부하가 걸린 배터리의 전압 강하는 전류 소모율과 함께 총 유효 저항에 비례 할 수 있습니다.

부하시 초기 전압 강하에 대한 일반 정보는 일반적으로 총 유효 저항에 배터리에 영향을주는 전류 드레인을 곱하여 추정됩니다.

내부 저항이 0.1 옴인 배터리가 1 암페어 속도로 방전되거나 소모되었다고 가정 해 보겠습니다.
그런 다음 옴 법칙에 따라 :

V = I x R = 1 x 0.1 = 0.1 볼트

개방 회로 전압을 1.6V로 간주하면 배터리의 예상 폐쇄 회로 전압은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

1.6-0.1 = 1.5V.

내부 저항이 증가하는 방법

일반적으로 내부 저항은 사용되는 배터리 내의 활성 구성 요소로 인해 방전 과정에서 증가합니다.

그러나 방전 전반에 걸친 변동률은 균일하지 않습니다. 배터리 화학 성분, 방전 강도, 소실률 및 배터리 수명은 모두 방전 과정에서 내부 저항에 쉽게 영향을 미칠 수 있습니다.

겨울철 환경에서는 배터리 내에서 구체화되는 전기 화학적 경향이 감속되어 전해질의 이온 활동이 감소 할 수 있습니다. 결국 주변 온도가 낮아지면 내부 저항이 높아집니다.

그래프 (그림 2)는 새로운 Energizer E91 AA 알카라인 배터리의 총 유효 저항에 대한 온도 결과를 보여줍니다. 일반적으로 내부 저항은 인식 된 부하 조건에서 배터리의 전압 강하에 따라 결정될 수 있습니다.

성과는 기후 제한뿐만 아니라 접근 방식, 설정의 영향을받을 수 있습니다. 배터리의 내부 저항은 주어진 애플리케이션의 예상 전압 강하에 적용 할 때마다 정확한 크기가 아니라 일반적인 경험 규칙으로 간주되어야합니다.