リチウム電池の内部抵抗をテストする方法は？

バッテリーの種類が異なれば、内部抵抗も異なります。同じタイプのバッテリーは、内部の化学的特性が一貫していないため、内部抵抗が異なります。バッテリーの内部抵抗は非常に小さいです。通常、ミリオーム単位で定義します。内部抵抗は、バッテリーの性能を測定するための重要な技術的指標です。通常、内部抵抗が小さい電池は電流放電能力が大きく、内部抵抗が大きい電池は放電能力が弱い。

放電回路の回路図では、バッテリーと内部抵抗を分解し、内部抵抗のない電源に分割し、抵抗の小さい抵抗を接続することができます。このとき、外部負荷が軽いと、この小さな抵抗にかかる電圧は小さくなります。外部負荷が非常に重い場合、この小さな抵抗に分配される電圧は比較的大きく、これでいくらかの電力が消費されます。内部抵抗（熱または複雑な逆電気化学反応に変換される場合があります）。工場での二次電池の内部抵抗は比較的小さいですが、長期間使用した後、電池の内部電解質の枯渇と電池内部の化学活性の低下により、内部抵抗は徐々に増加します。内部抵抗はバッテリーと同じくらい大きいです。内部電源が正常に解放されず、バッテリーは「スリープ状態になります」。老朽化した電池のほとんどは、内部抵抗が大きすぎるため役に立たないため、廃棄する必要があります。したがって、バッテリーの容量よりも放電容量に注意を払う必要があります。

まず、内部抵抗は固定値ではありません

問題は、バッテリーの充電状態が異なると、内部抵抗値が異なることです。バッテリーの耐用年数が異なると、内部抵抗値も異なります。技術的な観点から、バッテリーの抵抗は一般に、充電状態の内部抵抗と放電状態の内部抵抗の2つの状態に分けられます。

1.充電状態の内部抵抗とは、バッテリーが完全に充電されたときに測定されたバッテリーの内部抵抗を指します。

2.放電状態内部抵抗とは、バッテリーが完全に放電された後（標準のカットオフ電圧まで放電されたとき）に測定されたバッテリーの内部抵抗を指します。

通常の状態では、放電状態の内部抵抗は不安定であり、測定結果も通常値よりもはるかに高く、充電状態の内部抵抗は比較的安定しており、この値を測定することは実用的な比較の重要性を持っています。そのため、電池の測定過程では、電荷の内部抵抗を測定基準として使用しています。

第二に、内部抵抗は一般的な方法では正確に測定できません

高校の物理学の授業では、簡単な数式と抵抗ボックスを使用してバッテリーの内部抵抗を教える方法があると誰もが言うでしょう...しかし、物理学の本で抵抗ボックスを計算するために使用されるアルゴリズムは低すぎて、理論的な教育にのみ使用されます。実際には使用できません。バッテリーの内部抵抗は非常に小さいです。通常、マイクロオームまたはミリオームの単位で定義します。一般的な測定の場合、バッテリーの内部抵抗測定精度誤差をプラスマイナス5％以内に制御する必要があります。このような小さな抵抗とそのような正確な要件は、専用の機器で測定する必要があります。

第三に、業界で使用されている現在の内部抵抗測定方法

産業用アプリケーションでは、バッテリーの内部抵抗の正確な測定は専用の機器によって実行されます。業界で使用されているバッテリーの内部抵抗を測定する方法についてお話します。現在、業界で使用されているバッテリーの内部抵抗を測定するには、主に2つの方法があります。

1.直流放電内部抵抗測定方法

物理式R = U / Iによると、テスト機器はバッテリーに短時間（通常2〜3秒）で大きな一定のDC電流を流し（現在は40A〜80Aの大電流が使用されます）、この時点でバッテリーが測定されます。両端の電圧と式に従ってバッテリーの現在の内部抵抗を計算します。

この測定方法の精度は高く、適切に制御すれば、測定精度誤差を0.1％以内に抑えることができます。

しかし、この方法には明らかな欠点があります。

（1）測定できるのは大容量のバッテリーまたはバッテリーのみであり、小容量のバッテリーは2〜3秒で40A〜80Aの大電流をロードできません。

（2）バッテリーに大電流が流れると、バッテリー内部の電極が分極し、分極内部抵抗が発生します。したがって、測定時間は非常に短くする必要があります。それ以外の場合、測定された内部抵抗値は非常に大きくなります。

（3）大電流は、バッテリーを介してバッテリー内部の電極に一定の損傷を与えます。

2.AC圧力損失内部抵抗測定方法

バッテリーは実際にはアクティブ抵抗と同等であるため、固定周波数と固定電流をバッテリーに適用し（現在、1kHzの周波数、50mAの低電流を使用）、その電圧をサンプリングし、整流や整流などの一連の処理を実行します。フィルタリング。バッテリーの内部抵抗は、オペアンプ回路によって計算されます。交流電圧降下内部抵抗測定法の電池測定時間は非常に短く、通常約100ミリ秒です。

この測定方法の精度も良好であり、測定精度誤差は一般に1％から2％の間です。

この方法の長所と短所：

（1）小容量電池を含むほぼすべての電池は、交流電圧降下内部抵抗測定で測定できます。この方法は、一般的にラップトップのバッテリーセルの内部抵抗測定に使用されます。

（2）交流電圧降下測定法の測定精度はリップル電流の影響を受けやすく、高調波電流干渉の可能性もあります。これは、測定器回路の干渉防止能力のテストです。

（3）この方法で測定しても、電池自体に大きなダメージはありません。

（4）交流電圧降下測定法の測定精度は、直流放電内部抵抗測定法ほど良くありません。

3.テスト用のコンポーネントエラーとバッテリー接続の問題をテストします

上記の方法にかかわらず、テスト機器自体のコンポーネントエラーやバッテリー接続用のテストケーブルの問題など、私たちが見落としがちな問題がいくつかあります。測定するバッテリーの内部抵抗は小さいので、ラインの抵抗を考慮する必要があります。機器からバッテリー自体への短い接続にも抵抗があり（マイクロヨーロッパレベル程度）、バッテリーの接触面と接続ラインの間にも接触抵抗があります。これらの要素は、機器内で事前に調整する必要があります。 。

したがって、通常のバッテリー内部抵抗テスターには、通常、専用のケーブルとバッテリーホルダーが装備されています。

第四に、まとめ

老朽化したバッテリーの多くは、実際には多くの内部電力を持っていますが、内部抵抗が大きすぎて電気を出すことができないのは残念です。ただし、バッテリーの内部抵抗が増加すると、内部抵抗を人為的に低減することはより困難になります。そのため、老朽化したバッテリーについては、大電流の衝撃、小電流のフローティング充電、冷蔵庫の設置など、さまざまな方法で「アクティブ化」することを考えていますが、ほとんどの場合、役に立ちません。以上の知識を理解すれば、基本的には、内部抵抗の少ないバッテリーを選択するために、可能な限りバッテリーを選択する必要があることがわかります。また、バッテリーを長期間使用し、内部抵抗を増加させることが非常に重要です。バッテリー内の化学的活性を維持するために、常にバッテリーを使用することをお勧めします。

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