22 Jahre Batterieanpassung
Jun 06, 2022 Seitenansicht：520
Der Innenwiderstand ist die zelluläre Eigenschaft aller Batterien, die dem Elektronenfluss vom Minuspol zum Pluspol einer Batterie einen "Widerstand" verursacht. Im Grunde ist es ein Maß dafür, wie schwierig es für einen elektrischen Strom ist, durch eine Batterie zu fließen.
Wenn Sie beispielsweise eine AA-Batterie mit einem Innenwiderstand von 0,2 Ohm haben, fallen 0,2 Volt ab, wenn 1 Ampere durch die Batterie fließt. Wenn Sie eine 100-Ampere-Stunden-Batterie mit einem Innenwiderstand von 0,1 Ohm haben, fallen 10 Volt ab, wenn 100 Ampere durch die Batterie fließen.
Der Innenwiderstand, auch bekannt als „Innenimpedanz“, ist ein Maß für den Widerstand, den eine Batterie erfährt, wenn sie gezwungen wird, Strom durch ihre Anschlüsse zu liefern. Eine Batterie mit einem höheren Innenwiderstand gibt mehr Energie als Wärme ab und ist daher weniger effizient. Werden beispielsweise zwei Batterien gleicher Spannung an eine Last angeschlossen und dann von der Last getrennt, dauert es wesentlich länger, bis die Batterie mit dem höheren Innenwiderstand wieder in ihren vollen Ladezustand zurückkehrt. Der Innenwiderstand beeinflusst nicht nur, wie schnell eine Batterie wieder aufgeladen werden kann, sondern auch, wie viel Arbeit sie leisten kann, bevor sie wieder aufgeladen werden muss.
Der Innenwiderstand einer Batterie hängt davon ab, wie hart sie arbeiten muss. Je härter er arbeiten soll, desto höher wird sein innerer Widerstand – das macht Sinn, oder? Wenn Sie Ihren Automotor bitten, immer schneller zu laufen, haben Sie ihn schließlich so weit wie möglich getrieben und Sie werden nirgendwo hinkommen. Am Ende drückst du so stark, dass dein Motor ausbrennt. Ähnlich ist es mit einer Batterie: Wenn Sie sie bitten, 1 Ampere bei 1 Volt (1 A × 1 V) zu produzieren, ist das nicht allzu schwer für sie – aber wenn Sie sie bitten, 100 Ampere bei 100 Volt zu produzieren, ist das so zu schwer dafür.
Innenwiderstand der Batterie während des Ladevorgangs
Der Innenwiderstand einer Batterie ist während des Ladevorgangs von Bedeutung. Wird der Widerstand einer Batterie nicht berücksichtigt, führt eine Überladung zu Temperaturerhöhung und Gasung.
Wie bereits erwähnt, ist der Innenwiderstand von Batterien einer der Hauptfaktoren, die die Ladezeit und die Ladekosten bestimmen. Dieser Widerstand verringert die zur Verwendung in der Batterie verfügbare Energiemenge.
Der Innenwiderstand einer Batterie sollte nicht mit ihrem Serienwiderstand verwechselt werden, der sich auch auf die Ladezeit und die Ladekosten auswirken kann. Der Serienwiderstand wird durch einen nicht idealen Kontakt zwischen zwei Metallplatten in der Batterie verursacht. Der Innenwiderstand hingegen kommt von einer inhärenten Eigenschaft der Batterie selbst.
Der Innenwiderstand ist eine der wichtigsten elektrischen Eigenschaften einer Batterie. Sie ist ein Maß dafür, wie viel eine Batterie dem Stromfluss widersteht. Einige Batterien haben einen sehr niedrigen Innenwiderstand und sind sehr effizient, während andere einen im Vergleich zu anderen Batterien hohen Innenwiderstand haben.
Der Innenwiderstand und wie er sich auf eine Batterie auswirkt, hängt auch von anderen Faktoren ab, wie der Größe der Batterie und der Temperatur. Je höher die Temperatur, desto kleiner wird der Innenwiderstand.
Der Innenwiderstand hat Einfluss darauf, wie gut eine Batterie eine Last entladen kann. Je größer der Innenwiderstand ist, desto mehr Wärme wird beim Entladen einer Last erzeugt. Dies liegt daran, dass beim Laden und Entladen einer Last von einer externen Spannungsquelle mehr Leistungsverlust auftritt als beim Ersetzen durch eine ideale Spannungsquelle ohne Innenwiderstand.
Beim Laden und Entladen einer Batterie fließen Elektronen durch die Batterie und verursachen chemische Reaktionen, die zu einem Spannungsanstieg führen. Mit zunehmender Spannung steigt auch der Innenwiderstand der Batterie. Der Innenwiderstand einer Batterie ändert sich während Lade- und Entladezyklen. Die Hauptfaktoren, die die Änderung des Innenwiderstands beim Laden und Entladen beeinflussen, sind der Elektrolyt, die Temperatur und die Zeit.
Die Änderung des Innenwiderstands hängt von mehreren Faktoren wie Elektrolyt, Temperatur und Zeit ab. Bei lithium-ionen-akkus nimmt die Konzentration der Lithium-Ionen in den Graphitpartikeln mit fortschreitender Lade- und Entladezeit ab, was als „Shuttle-Effekt“ bekannt ist. Dabei kann der Pendeleffekt in zwei Teile unterteilt werden – zunächst langsames Pendeln und nach einiger Zeit schnelles Pendeln.
Rechner für den Innenwiderstand des Akkus
Der Innenwiderstand ist ein Parameter von Batterien, der üblicherweise zur Berechnung ihrer Ausgangsleistung verwendet wird. Während der Innenwiderstand von Batterien von Hand berechnet werden kann, ist es viel einfacher, einen Batterierechner zu verwenden. Der Batterierechner oder R-CALC verwendet I2R-Werte, um den Innenwiderstand einer Batterie zu bestimmen. Es gibt mehrere Batterieinnenwiderstandsrechner, die verwendet werden können, um die richtigen Werte zu erhalten. Die Rechner sind online verfügbar.
Der Innenwiderstand wird durch die chemischen Reaktionen innerhalb einer Batterie verursacht, die ohmsche Spannungsabfälle erzeugen. Sie kann mit folgender Formel berechnet werden:
Interner Widerstand = Batteriespannung / Batteriestrom, wobei „Batteriespannung“ die Leerlaufspannung der Batterie und „Batteriestrom“ der gemessene oder berechnete Strom ist.
Eine typische Autobatterie hat einen Innenwiderstandswert zwischen 0,0015 Ohm und 0,05 Ohm.
Die Rechner-Website ist sehr einfach zu bedienen und gibt die richtige Antwort für die gewünschten Berechnungen.
Innenwiderstand des Batterieexperiments
Der Innenwiderstand ist das Phänomen, das dazu führt, dass die Spannung in einer Batterie abfällt, wenn Strom daraus gezogen wird. Dies ist ein häufiges Problem in elektrischen Schaltkreisen, daher ist es wichtig, den Innenwiderstand zu verstehen, um zu verhindern, dass er Ihr Projekt ruiniert.
Nachdem Sie einen Akku einmal verwendet haben, können Sie ihn nicht wieder einlagern und erwarten, dass er ewig hält. Selbst wenn Sie eine leere Batterie gegen eine neue austauschen, wird die verbleibende Leistung durch den Innenwiderstand der alten Batterie aufgezehrt. Dies sollten Sie berücksichtigen, wenn Sie einen Stromkreis mit Batterien erstellen, da Sie je nach Größe Ihres Projekts möglicherweise mehr oder weniger Strom benötigen als zu Beginn.
Für ein einfaches Experiment können Sie drei Batterien unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Alters testen: Eine heute neu gekaufte 9-Volt-Alkalibatterie, eine Duracell-9-Volt-Alkalibatterie, die letzten Winter nur zur Hälfte auf einem Flohmarkt gefunden wurde, und eine Eveready-9-Volt-Alkalibatterie ca. 1979. Sie wurden mit Krokodilklemmen parallel geschaltet und eine Testschaltung ausgeführt, die etwa 1 Ampere Strom verbrauchte. Messen Sie bei jedem Test, wie lange es dauert, bis Ihr Multimeter 0 von den Batterien anzeigt.
Die Ergebnisse sollten wie folgt aussehen:
Die brandneue Alkalibatterie sollte bei 1,5 V beginnen und 0,2 Volt pro Stunde verlieren, was mit Informationen übereinstimmt, die Sie online über den Spannungsabfall für zwei frische AA-batterien in reihe finden können: etwa 0,2 V pro Tag oder 2 % der Gesamtspannung pro Tag. Es gibt einen merklichen Unterschied zwischen dieser Batterie und der zweiten, die seit sechs Monaten herumliegt; dieser war frisch, während der alte bereits den größten Teil seiner Ladung verloren hatte. Das Entladen der beiden 9-Volt-Batterien kann ungefähr gleich lange dauern, da sie beide viel älter sind als die anderen beiden Batterien. Sie sollten jedoch trotz ihres Altersunterschieds ziemlich ähnliche Leistungen zeigen. Die alte Batterie kann bei 1,1 V beginnen und nach einer Stunde 0,3 V weniger abgeben als die neue Batterie, was mit den verfügbaren Informationen übereinstimmt, die Sie immer online finden können: Eine 9-Volt-Alkalibatterie verliert etwa 0,1 V jeden Monat, in dem sie nicht verwendet wird nachdem es einmal benutzt wurde.
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