Verständnis für die Prüfung des internen Widerstands der Batterie: Ein umfassender Leitfaden für Ingenieure und Beschaffungsteams

Der interne Widerstand der Batterie ist ein kritischer Parameter, der die Leistung, Effizienz und Lebensdauer der Batterien direkt beeinflusst.Eine genaue Messung des inneren Widerstands und der Spannung des offenen Stromkreises einer Batterie ist von wesentlicher Bedeutung, um ihre Gesundheit und Funktionalität zu beurteilenDiese Anleitung wird sich mit den Grundprinzipien, Prüfmethoden,und Überlegungen für Ingenieure und Beschaffungsfachleute, um geeignete Prüfmethoden und Geräte für den internen Widerstand der Batterie besser zu verstehen und auszuwählen.

1Warum Batterie-Internen Widerstand und Open-Circuit-Spannung testen?

Prüfung einer Batterieinnerer WiderstandundSpannung des offenen StromkreisesDiese Parameter sind entscheidende Indikatoren für die Leistungsfähigkeit einer Batterie unter Belastung und für ihre Ladungsfähigkeit.

• Innerer Widerstand:
  Der innere Widerstand einer Batterie spiegelt ihre Fähigkeit wider, dem Stromstrom zu widerstehen.

• Ausgangsspannung (OCV):
  Der OCV gibt Informationen über den Ladegrad der Batterie, wenn sie nicht unter Last ist.

Durch das Testen beider Parameter ist es möglich, Probleme frühzeitig zu erkennen und Fehler in kritischen Anwendungen zu verhindern.

2Gemeinsame Methoden zur Prüfung des inneren Widerstands der Batterie

Zwei weit verbreitete Methoden zur Prüfung des internen Widerstands der Batterie beruhen auf unterschiedlichen Messtechniken und -prinzipien:

• Injektionsmethode:
  Diese Methode besteht darin, ein Wechselstromsignal (AC) auf die Batterie zu übertragen und ihre Impedanz bei einer bestimmten Frequenz zu messen.Lithium-Ionen-Batterien, die für Spannungsschwankungen empfindlich sind und genaue Widerstandsmessungen erfordern.

• Gleichstromentladungsmethode:
  Bei dieser Methode wird einGleichstrom (DC)Diese Methode wird häufig in Situationen angewendet, in denengenaue Lastprüfungist notwendig, um zu beurteilen, wie gut die Batterie unter realen Bedingungen funktionieren kann.

Beide Methoden sind wirksam, um die Leistung der Batterie zu bewerten, aber ihre Anwendbarkeit hängt von der spezifischen Art der Batterie und dem beabsichtigten Einsatz der Messung ab.

3- Prinzipien für die Prüfung des AC-Internen Widerstands

DieWechselstrom-InnenwiderstandsmethodeSie ist auf dem Prinzip derImpedanzspektroskopieEs misst die BatterienVektorimpedanzDurch die Anwendung eines kleinen Wechselstromsignals und die Analyse der Spannungs- und Stromantwort bei einer festgelegten Frequenz.Diese Methode liefert genauere und detailliertere Einblicke in das Verhalten der Batterie unter verschiedenen Betriebsbedingungen.

• Impedanzmodell:
  Die AC-Methode stützt sich auf eineImpedanzmodellDie Analyse dieser Komponenten zeigt, dass die Reaktionskraft der Reaktionskraft durch die Reaktionskraft der Reaktionskraft und die Reaktionskraft der Reaktionskraft in der Reaktionskraft verringert wird.Ingenieure können besser verstehen, wie die Batterie in verschiedenen elektrischen Systemen funktioniert.

• Kommunikationswiderstand:
  Kommunikationswiderstandbezieht sichgleichwertiger Widerstandder Impedanz der Batterie, wenn sie in derVektorflächeDies hilft den Ingenieuren zu interpretieren, wie sich die Batterie in praktischen Anwendungen, insbesondere in Kommunikationssystemen oder Leistungselektronik, verhalten wird.

4. Vergleich von AC- und DC-Prüfmethoden

Obwohl beide Methoden die Leistung der Batterie bewerten, basieren sie auf verschiedenen Modellen und Ansätzen.

• AC-Methode:
  Die AC-Methode wird fürLithiumbatterienund andere empfindliche Chemikalien, da sie detailliertere Impedanzdaten liefert, die entscheidend sind, um zu verstehen, wie die Batterie unter unterschiedlichen Frequenzen reagiert.

• Gleichstrommethode:
  Die Gleichstromentladungsmethode wird typischerweise fürBatterien mit hoher Kapazitätoder Anwendungen, bei denenPrüfung der Last in der realen WeltDies gilt z. B. für Stromspeichersysteme.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß beide Methoden zwar wirksam sind,AC-Methodeist im Allgemeinen die bevorzugte Wahl für die PrüfungLithium-Ionen-Batterien, aufgrund seiner höheren Genauigkeit bei der Erkennung des inneren Widerstands ammit einer Breite von mehr als 20 mm- Das ist nicht der Fall.

5. Typische Frequenz für Kommunikationswiderstandstests

FürKommunikationswiderstandDie häufigste Testfrequenz beträgt1 kHzDiese Frequenz ist optimal für die Beurteilung des dynamischen Verhaltens der meisten Batterietypen unter typischen Betriebsbedingungen.Höhere Frequenzen werden häufig für präzise Messungen in speziellen Anwendungen verwendet, wie zum BeispielHF-Schaltungenundfortgeschrittene Leistungssysteme.

6Ausrüstung zur Prüfung des Gleichstromwiderstands

Zur PrüfungGleichstromwiderstand, aGleichstrom-elektrische BelastungstestermitFähigkeiten zur Messung des internen Widerstands der BatterieDiese Prüfer sind so konzipiert, daß sie einekonstante Gleichstromlastdie Batterie und den entsprechenden Spannungsabfall messen, der zur Berechnung des inneren Widerstands verwendet werden kann.

Bei der Auswahl der Ausrüstung ist es wichtig, diePrüflastbereichundGenauigkeitum zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten, insbesondere für Batterien mit hoher Kapazität oder für kritische Anwendungen.

7Wirkung von Wirbelströmen auf die Prüfgenauigkeit

Wirbelströme können die Genauigkeit der internen Widerstandstests beeinträchtigen, insbesondere beiHochfrequenz-WechselstrommessungenDiese Ströme können lokalisierte Magnetfelder erzeugen, die die Spannungsreaktion verändern und zu falschen Messungen führen.

Voraussetzungen für die Entstehung von Wirbelströmungen:

• Vorhandensein vonMetalloberflächenin der Nähe der Schleifebene (weniger als 10 cm)
• Metallisches Material innerhalb der Prüfschleife

Auswirkungen auf die Genauigkeit der Prüfungen:
Wirbelströme können zu einer Verringerung der Prüfgenauigkeit führen, indem sieStromumgehungDie Ingenieure sollten sicherstellen, daß die Testumgebung frei von Metallobjekten ist, die diese unerwünschten Ströme erzeugen können.

8Warum die Vier-Sonde-Methode?

Diemit vier EndenoderVier-SondeDies ist eine Methode zur genauen Messung des internen Widerstands der Batterie, insbesondere beiMilliohmundmit einer Breite von mehr als 20 mmDiese Methode minimiert die Auswirkungen des Kontaktwiderstands, indem für die Messung von Strom und Spannung getrennte Wege verwendet werden, wodurch genauere Ergebnisse erzielt werden.

• Einschränkungen für doppelte Sonden:
  Während einZwei-SondeDie Methode ist ausreichend für dieImpedanzmessungenbei derΩ-Wert, bietet es nicht die für die Messung erforderliche EmpfindlichkeitmΩ-WertWiderstände, die typisch für die Prüfung von Batterien sind.

Schlussfolgerung: Technische und Beschaffungsbezogene Erkenntnisse

FürIngenieureundBeschaffungsteams, die Methoden und Geräte für die Prüfung zu versteheninneren Widerstand der BatterieDie Batterie ist wichtig für eine optimale Leistung und Lebensdauer.AC-Injektionsmethodeist häufig fürLithium-Ionen-BatterienDie Anwendungsbereitschaft der neuen Techniken ist in den letzten Jahren sehr hoch.Gleichstromentladungsmethodeist besser für Batterien mit hoher Kapazität und praktische Lastprüfungen geeignet.

Bei der Auswahl der Ausrüstung sollten Faktoren wieMessgenauigkeit,Frequenzantwort, undKompatibilität mit Batterietypen. Darüber hinaus ist zu verstehen, welchen potenziellen EinflussWirbelströmeund mit derMethode mit vier Sondenfür präzise Prüfungen zuverlässige und genaue Messungen gewährleisten.

Durch die Einbeziehung dieser Erwägungen in Ihre Teststrategie können Sie die Gesundheit der Batterien besser beurteilen und fundierte Entscheidungen fürtechnische EntwicklungundBeschaffungsprozesse.