क्या बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को निर्धारित करता है
मेरे चैनल के प्यारे मेहमानों और ग्राहकों को नमस्कार। आज मैं ऐसी घटना के बारे में बात करना चाहता हूं जैसे कि बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध और यह पैरामीटर क्या निर्भर करता है। तो चलो शुरू करते है।
चलो एक लिथियम-आयन बैटरी लेते हैं, उदाहरण के लिए, 2500 एमएएच की नाममात्र क्षमता के साथ सबसे सामान्य रूप कारक 18650, और इसे 3.7 वोल्ट के ऑपरेटिंग वोल्टेज पर चार्ज करते हैं।
अब 10 भार के लिए रेटेड 1 ओम रोकनेवाला के रूप में इसे एक लोड से कनेक्ट करते हैं। आपको क्या लगता है कि पहली बार ऐसी प्रणाली में करंट प्रवाहित होगा?
हम ओम की विधि के अनुसार इस वर्तमान की आसानी से गणना कर सकते हैं
लेकिन अगर हम एक एमीटर को जोड़ते हैं, तो वास्तविक वर्तमान की गणना एक से अलग होगी और I = 3.6 ए के बराबर होगी। और कारण इस प्रकार है।
आंतरिक प्रतिरोध
तो, इस विचलन का कारण इस तथ्य में निहित है कि बिल्कुल किसी भी भंडारण बैटरी के अंदर इसका अपना आंतरिक प्रतिरोध है। और हमारे मिनी-सर्किट में, 1 ओम अवरोधक के अलावा, एक और प्रतिरोध होगा।
आइए एक वास्तविक दो-ध्रुव के रूप में हमारी बैटरी की कल्पना करें।
तो, उपरोक्त योजना के अनुसार, वोल्टेज 3.7 वोल्ट है - यह स्रोत के ईएमएफ से अधिक कुछ नहीं होगा।
आर स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध है, जो इस विशेष उदाहरण में लगभग 0.028 ओम के बराबर होगा।
यदि वास्तव में आप जुड़े हुए प्रतिरोधक में वोल्टेज को मापते हैं, तो यह 3.6 वोल्ट होगा, जिसका अर्थ है कि बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप 0.1 वोल्ट था।
यह पता चला है कि उसी ओम के नियम के अनुसार, 3.6 वोल्ट के वोल्टेज और 1 ओम के प्रतिरोध के साथ, वर्तमान 3.6 एम्पीयर होगा।
और जब से हमारा सर्किट अनुक्रमिक होता है, एक समान धारा आंतरिक प्रतिरोध के माध्यम से प्रवाहित होगी, जिसका अर्थ है कि सरल गणनाओं द्वारा हमें प्राप्त होता है कि आंतरिक प्रतिरोध बराबर है:
अब आइए जानें कि यह आंतरिक प्रतिरोध किन मापदंडों पर निर्भर करता है और क्या इसका मूल्य स्थिर है।
क्या पैरामीटर स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध को निर्धारित करते हैं
तो, वास्तव में, विभिन्न प्रकार की बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध का पूरी तरह से अलग अर्थ है। यह सक्रिय रूप से बदल रहा है, और ये परिवर्तन निम्न मापदंडों पर निर्भर करते हैं:
- वर्तमान की मात्रा।
- बैटरी क्षमता।
- बैटरी के फुल चार्ज से।
- बैटरी इलेक्ट्रोलाइट तापमान।
तो इस तरह के एक पैटर्न है: अधिक से अधिक लोड वर्तमान, कम आंतरिक प्रतिरोध। यह इलेक्ट्रोलाइट के भीतर चार्ज पुनर्वितरण की प्रक्रिया के कारण है।
चूंकि वर्तमान ताकत बड़ी है, इसका मतलब है कि आयनों द्वारा इलेक्ट्रोड से इलेक्ट्रोड तक के हस्तांतरण की दर अधिक है, और यह कम प्रतिरोध के साथ संभव है।
वर्तमान ताकत कम है - आयन सक्रिय रूप से चार्ज ट्रांसफर नहीं करते हैं। इसका मतलब है कि आंतरिक प्रतिरोध बहुत अच्छा होगा।
बड़ी क्षमता वाली बैटरियों में काफी अधिक इलेक्ट्रोड होते हैं, जो बदले में इंगित करते हैं कि इलेक्ट्रोलाइट के साथ इलेक्ट्रोड की बातचीत की प्रक्रिया अधिक व्यापक है। इसका मतलब है कि एक साथ बड़ी संख्या में आयन एक साथ चार्ज ट्रांसफर प्रक्रिया में प्रवेश करते हैं।
इससे वर्तमान ताकत बढ़ जाती है और आंतरिक प्रतिरोध कम हो जाता है।
अब चलो अगले महत्वपूर्ण कारक के बारे में बात करते हैं - तापमान।
तापमान शासन और बैटरी चार्ज के बारे में कुछ शब्द
प्रत्येक बैटरी एक विशिष्ट ऑपरेटिंग तापमान रेंज के लिए डिज़ाइन की गई है। इसी समय, विभिन्न निर्माताओं के लिए तापमान अलग है।
लेकिन एक ही समय में, निम्नलिखित नियमितता काम करती है: इलेक्ट्रोलाइट का तापमान जितना अधिक होगा, उसमें प्रतिक्रिया की दर उतनी ही अधिक होगी, और इसलिए आंतरिक प्रतिरोध कम होगा।
आधुनिक बैटरी में तापमान पर आंतरिक प्रतिरोध की लगभग रैखिक निर्भरता होती है।
लेकिन एक ही समय में, तापमान अनिश्चित काल और परिणामों के बिना नहीं बढ़ सकता है। यदि प्रतिक्रिया बहुत हिंसक रूप से आगे बढ़ती है, तो इलेक्ट्रोलाइट में ऑक्सीजन का सक्रिय विकास (एनोड के विघटन के परिणामस्वरूप) आग हो सकती है।
इस कारण से, सभी आधुनिक बैटरियों में ओवरहेटिंग सुरक्षा है।
बैटरी चार्ज देने की प्रक्रिया में, इसकी क्षमता इस तथ्य के परिणामस्वरूप कम होने लगती है कि कम और कम चार्ज किए गए आयन चार्ज पुनर्वितरण प्रतिक्रिया में शामिल रहते हैं।
नतीजतन, वर्तमान कम हो जाता है, जबकि आंतरिक प्रतिरोध, इसके विपरीत, बढ़ जाता है। इसलिए, निम्न सत्य है: बैटरी जितनी अधिक चार्ज होती है, उसका आंतरिक प्रतिरोध उतना ही कम होता है।
यही सब मैं बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध और इसे प्रभावित करने वाले कारकों के बारे में कहना चाहता था।
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