Pillerin iç direncini ne belirler

Merhaba sevgili misafirler ve kanalımın aboneleri. Bugün, pillerin iç direnci ve bu parametrenin neye bağlı olduğu gibi bir fenomenden bahsetmek istiyorum. Öyleyse başlayalım.

Bir lityum iyon pil, örneğin nominal kapasitesi 2500 mAh olan en yaygın biçim faktörü 18650 olan bir lityum iyon pili ele alalım ve 3.7 voltluk bir çalışma voltajına şarj edelim.

Şimdi ona 10 watt'lık 1 ohm'luk bir direnç şeklinde bir yük bağlayalım. Böyle bir sistemde ilk başta akımın ne olacağını düşünüyorsunuz?

Bu akımı Ohm yasasına göre kolayca hesaplayabiliriz

Ancak bir ampermetre bağlarsak, gerçek akım hesaplanandan farklı olacak ve I = 3.6 A'ya eşit olacaktır. Ve nedeni aşağıdaki gibidir.

İç direnç

Dolayısıyla, bu sapmanın nedeni, kesinlikle herhangi bir depolama pilinin içinde kendi iç direncinin olması gerçeğinde yatmaktadır. Ve mini devremizde 1 Ohm direncine ek olarak bir direnç daha olacaktır.

Bataryamızı gerçek bir iki kutuplu olarak hayal edelim.

Dolayısıyla, yukarıdaki şemaya göre voltaj 3,7 Volttur - bu, kaynağın EMF'sinden başka bir şey olmayacaktır.

r, bu özel örnekte yaklaşık olarak 0,028 Ohm'a eşit olacak olan kaynağın iç direncidir.

Gerçekte, bağlı direnç boyunca voltajı ölçerseniz, bu 3,6 Volt olacaktır, bu da pilin iç direnci boyunca voltaj düşüşünün 0,1 Volt olduğu anlamına gelir.

Aynı Ohm yasasına göre 3,6 Volt voltaj ve 1 Ohm direnç ile akımın 3,6 Amper olacağı ortaya çıktı.

Ve devremiz sıralı olduğundan, benzer bir akım iç dirençten geçecektir, bu da basit hesaplamalarla iç direncin şuna eşit olduğu anlamına gelir:

Şimdi bu iç direncin hangi parametrelere bağlı olduğunu ve değerinin sabit olup olmadığını öğrenelim.

Kaynağın iç direncini hangi parametreler belirler?

Dolayısıyla, gerçekte, farklı pil türlerinin iç direncinin tamamen farklı anlamları vardır. Aktif olarak değişiyor ve bu değişiklikler aşağıdaki parametrelere bağlı:

1. Akım miktarı.
2. Pil kapasitesi.
3. Pilin tam şarjından.
4. Akü elektrolit sıcaklığı.

Öyleyse böyle bir model var: yük akımı ne kadar büyükse, iç direnç o kadar düşük. Bu, elektrolit içindeki yükün yeniden dağıtılması sürecinden kaynaklanmaktadır.

Akım gücü büyük olduğu için iyonlar tarafından elektrottan elektrota transfer hızının yüksek olduğu anlamına gelir ve bu düşük dirençle mümkündür.

Mevcut güç daha az - iyonlar yükü aktif olarak aktarmaz. Bu, iç direnişin büyük olacağı anlamına gelir.

Büyük kapasiteli piller, önemli ölçüde daha fazla elektrot içerir ve bu da, elektrotların elektrolit ile etkileşim sürecinin daha kapsamlı olduğunu gösterir. Bu, önemli ölçüde daha fazla sayıda iyonun aynı anda yük transfer sürecine girdiği anlamına gelir.

Bu, mevcut gücü artırır ve iç direnci azaltır.

Şimdi bir sonraki önemli faktör - sıcaklık hakkında konuşalım.

Sıcaklık rejimi ve pil şarjı hakkında birkaç söz

Her pil, belirli bir çalışma sıcaklığı aralığı için tasarlanmıştır. Aynı zamanda, farklı üreticiler için sıcaklık farklıdır.

Ancak aynı zamanda, aşağıdaki düzenlilik çalışır: elektrolitin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, içindeki reaksiyon hızı o kadar yüksek olur ve bu nedenle iç direnç o kadar düşük olur.

Modern piller, sıcaklığa neredeyse doğrusal bir iç direnç bağımlılığına sahiptir.

Ancak aynı zamanda, sıcaklık sonsuza kadar ve sonuçsuz artamaz. Reaksiyon çok şiddetli ilerlerse, elektrolit içindeki oksijenin aktif oluşumu (anodun parçalanmasının bir sonucu olarak) yangına neden olabilir.

Bu nedenle, tüm modern piller aşırı ısınma korumasına sahiptir.

Pilin şarjını bırakma sürecinde, şarjın yeniden dağıtılması reaksiyonunda giderek daha az yüklü iyonun yer alması nedeniyle kapasitesi azalmaya başlar.

Sonuç olarak, akım azalırken, aksine iç direnç artar. Bu nedenle, şu doğrudur: Pil ne kadar fazla şarj edilirse, iç direnci o kadar düşük olur.

Pillerin iç direnci ve onu etkileyen faktörler hakkında söylemek istediklerim bu kadar.

Makaleyi beğendiyseniz, baş parmağınızı kaldırın ve abone olun! Sonuna kadar okuduğunuz için teşekkürler!