Batteriewiderstand – Temperatur und Formel

Batterien sind Gadgets, auf die wir mittlerweile angewiesen sind und die wir regelmäßig verwenden. Diese nützlichen Geräte wandeln chemische Reaktionen in elektrische Energie um. Wir verwenden täglich Batterien in verschiedenen Geräten. Sie werden höchstwahrscheinlich Batterien in Taschenlampen, Autos, Videospiel-Controllern, Uhren, Kinderspielzeug und so weiter verwenden.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Verschiedene Batterien werden von kalten oder heißen Temperaturen unterschiedlich beeinflusst. Daher haben die meisten idealen Batterien, egal welcher Art, normalerweise einen Innenwiderstand. Der Innenwiderstand ändert sich bei einer Temperaturänderung. Abgesehen davon hängt der Innenwiderstand einer Batterie auch von Kapazität, Größe, Alter, chemischen Eigenschaften, Abscheiderwirkungsgrad und Entladerate ab.

In diesem Artikel diskutieren wir den Batteriewiderstand im Vergleich zur Temperatur. Wir betrachten auch die Berechnung und Formel des Batteriewiderstands. Lass uns anfangen.

Batteriewiderstand vs. Temperatur

Wir definieren den internen Batteriewiderstand als Widerstand gegen den Stromfluss innerhalb der Batterie. Wir haben zwei grundlegende Komponenten, die den Innenwiderstand einer Batterie beeinflussen. Dies sind elektronischer und ionischer Widerstand, die den gesamten effektiven Widerstand ausmachen.

Der Ionenwiderstand kann als Widerstand gegen den Stromfluss innerhalb der Batterie aufgrund verschiedener elektrochemischer Faktoren definiert werden. Faktoren wie Elektrolytleitfähigkeit, Elektrodenoberfläche und Ionenmobilität. Ein Ionenwiderstand und Polarisationseffekte treten langsamer auf als elektronischer Widerstand. Auf der anderen Seite ist der elektronische Widerstand der spezifische Widerstand der tatsächlichen Materialien, aus denen die Batterien bestehen, und wie gut sie miteinander in Kontakt stehen. Materialien wie Metallabdeckungen und interne Komponenten können sehr schnell zu einem elektronischen Widerstand führen. Eine solche Reaktion ist innerhalb weniger Sekunden nach Belastung eines akkus zu beobachten.

Der Innenwiderstand einer Batterie wird geringer, wenn die Temperatur einer Batterie ansteigt. Der Widerstand wird auch während der Entladung steigen. Dies geschieht aufgrund der aktiven Materialien in einer Batterie, die verwendet wird. Beachten Sie, dass die Änderungsrate während dieser Entladung nicht konsistent ist. Andere Faktoren beeinflussen die Entladerate, einschließlich Entladetiefe, Batteriechemie, Alter der Batterie und Entladerate.

Kalte Temperaturen wirken sich auch auf die Batterie aus, da sie die elektrochemischen Reaktionen, die in einer Batterie stattfinden, verlangsamen. Es verringert die Ionenmobilität im Elektrolyten, wodurch der Innenwiderstand bei sinkenden Temperaturen ansteigt. Dies führt dazu, dass weniger Strom zugeführt wird, da die Diffusion dazu neigt, sich zu verlangsamen, wenn die durchschnittliche kinetische Energie der Moleküle verringert wird. Wenn die Temperatur weiter sinkt oder sinkt, wird daher der Metallwiderstand in der Batterie weiter sinken, jedoch mit einem geringeren Effekt im Vergleich zu den chemischen Effekten.

Berechnung des Batteriewiderstands

Bevor Sie den Batteriewiderstand berechnen können, müssen Sie zunächst das Ohmsche Gesetz kennen und verstehen. Das Ohmsche Gesetz wird verwendet, um die primäre Beziehung in einem Gleichstromkreis zwischen Strom, Spannung und Widerstand zu beschreiben. Der Name Ohm stammt von einem deutschen Physiker, George Ohm. Es wurde 1827 entdeckt und veröffentlicht. Daher besagt das Ohmsche Gesetz, dass der Strom direkt proportional zur Spannung an zwei Punkten ist, wenn er durch einen Leiter zwischen den beiden Punkten geleitet wird.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Um das Gesetz besser zu verstehen, verwenden wir das Ohmsche Dreieck, um den Batteriewiderstand zu berechnen. Dieses Dreieck stellt die Beziehung zwischen drei Hauptkomponenten dar, die in einem Stromkreis existieren. Dies sind Spannung (V) in Volt, Strom (I) in Ampere und Widerstand (R) in Ohm.

Wann und wenn Sie den Innenwiderstand der Batterie wissen möchten, wird dringend empfohlen, Ihre Messungen durchzuführen. Sie tun dies mit einem offenen Stromkreis und mit Ihrer Batterie, die an eine Last angeschlossen ist. Auf diese Weise erhalten Sie garantiert die richtige Ablesung. Um den Batteriewiderstand zu berechnen, verwenden wir die Formel des Ohmschen Gesetzes, die den Strom und die Spannung verwendet, um den Widerstand zu berechnen. Daher teilen wir bei der Berechnung des Widerstands die Spannung durch die Ampere. Das ist; R = V/I

Zum Beispiel, wenn Sie eine Batterie mit einer Strombegrenzung von 20 A und einer maximalen Spannung von 4,2 V erhalten. Hier verwenden wir 19A, um eine 1A-Marge zu erhalten. Die Berechnung erfolgt wie folgt;

R = 4,2V / 19A

R = 0,22

0,22 ist eine sichere Untergrenze für eine 20-A-Batterie. Es bietet die niedrigste Stromgrenze der Batterie, ohne befürchten zu müssen, dass sie explodiert.

Formel für den Batteriewiderstand

Der Innenwiderstand einer Batterie ist einer der wichtigsten Faktoren, die die Effizienz einer Batterie bestimmen. Wie bereits erwähnt, ist der Innenwiderstand der Widerstand, der durch den Stromfluss verursacht wird. Dieser Widerstand wird normalerweise von den Batterien und Zellen als Reaktion auf den darin fließenden Strom angeboten. Normalerweise berechnen und messen wir den Innenwiderstand einer Batterie in Ohm.

Sie können den Innenwiderstand einer Batterie ganz einfach mit einer gängigen Formel berechnen. Die einfachste Formel zu verwenden ist unten:

E = ich (r + R)

Wodurch;

e ist die elektromotorische Kraft

Ich bin der Strom

R und r repräsentieren den Innenwiderstand an beiden Anschlüssen.

Bevor Sie den Innenwiderstand einer Batterie berechnen, sollten Sie zunächst die Potenzialdifferenz berücksichtigen, die zwischen den Polen der Batterie bestehen kann. Sie können den Innenwiderstand einer Batterie leicht ermitteln, wenn Sie die Pole einer Batterie mit einer Last verbinden.

Es gibt auch eine alternative Formel zur Berechnung des Innenwiderstands einer Batterie Sie können die Formel verwenden: e – V = Ir

Diese Formel wird verwendet, wenn die Spannung und die elektromotorische Kraft angegeben werden, wenn Sie den Wert von Widerstand und Strom in der Batterie berechnen.

Abgesehen davon können Sie auch die Formel (e – V)/I =r verwenden. Sie werden diese Formel meistens verwenden, wenn Sie den Widerstand zu einem der Pole der Batterie berechnen. Wenn Sie also nach der Formel zur Berechnung des Innenwiderstands suchen, müssen Sie sie entsprechend einer gegebenen Situation regenerieren. Für jede der oben genannten Formeln müssen Sie zunächst mindestens zwei Werte kennen.

Abschluss

Aus den obigen Formeln können Sie Ihre Leistung, Ihren Strom und Ihren Batteriewiderstand berechnen. Sie können auch den Strom, den Ihre Spule zieht, und die Wattzahl berechnen. Es ist wichtig zu beachten, dass jede Erhöhung des Batteriewiderstands eine Verringerung des Stroms und der Leistung zur Folge hat. Jede Verringerung des Widerstands führt zu einer Strom- und Leistungserhöhung. Wenn Sie diese Effekte kennen und durch die kontinuierliche Entladerate einer Batterie zwangsläufig einen geringen Widerstand erhalten, können Sie den sicheren Umgang mit Batterien üben und die Leistung an der Spule einstellen.