Что такое внутреннее сопротивление аккумулятора?

Внутреннее сопротивление аккумулятора (ВСА) — важный компонент электрического источника питания. Чтобы продлить срок его службы, нужно знать строение и основные принципы работы аккумуляторной батареи (АКБ).

Внутреннее сопротивление аккумулятора — что это?

Под этим термином понимают параметр АКБ, характеризующий ее работу. С физической точки зрения этот параметр рассчитывается как сопротивление, которое оказывает аккумулятор при прохождении через него постоянного тока.

Как проверить внутреннее сопротивление АКБ

Проверка ВСА нужна для выявления неполадок аккумуляторной батареи. Этот процесс состоит из нескольких этапов:

• внешний осмотр;
• наблюдение за процессом разряда и заряда;
• контроль уровня электролита;
• измерение плотности электролитического состава;
• применение нагрузочной вилки.

Внешний осмотр состоит из визуального обследования корпуса аккумуляторной батареи и выявления загрязнений, пыли, микротрещин. Кроме этого, все металлические элементы проверяются на наличие ржавчины.

Следующий пункт проверки — контроль процесса заряда. Для этого АКБ разряжают и заряжают несколько раз. Это нужно, чтобы определить состояние всех электрических соединений и емкости аккумулятора.

3 этап необходим для проверки уровня электролита, т.к. со временем часть этого вещества испаряется. Если объем недостаточный, то его восполняют дистиллированной водой.

Затем измеряют плотность электролитического состава, чтобы определить уровень серы, повышенное содержание которой может быть причиной поломки аккумуляторной батареи. Этот этап нужен для проверки кислотных АКБ.

Заключительный пункт — применение нагрузочной вилки, чтобы установить уровень напряжения свинцовых источников питания. Этот параметр также позволяет контролировать состояние АКБ.

От чего зависит

Чтобы правильно измерить ВСА, нужно учитывать те факторы, которые влияют на этот показатель. Для вычисления внутреннего сопротивления есть формула, которая учитывает электродвижущую силу (ЭДС), нагрузку, а также силу тока. Такая величина считается условной, а ее значение меняется и зависит:

• от параметров аккумулятора, например, от формы или габаритов;
• строения элементов источника питания;
• электролитического состава;
• присутствия легирующих добавок;
• состояния контактов.

Подача переменного тока

Есть несколько методов измерения ВСА. Самый простой способ — подача переменного тока. Для этого метода требуется следующее оборудование:

• резистор;
• вольтметр;
• ограничительный трансформатор;
• конденсатор.

Во время подачи переменного тока измеряют напряжение для всех элементов источника питания. Значение при замерах проводимости включает в себя 2 составляющие: активную и реактивную. Это позволяет оценить общее состояние аккумулятора.

Метод постоянной нагрузки

Другой способ заключается в том, что при постоянном значении тока АКБ разряжают, а вольтметром замеряют уровень напряжения при нагрузке и без нее. А для всех необходимых расчетов применяют закон Ома. Этот метод подходит для контроля транспортных аккумуляторных батарей.

Короткоимпульсный способ

Короткоимпульсный метод — это еще 1 средство проверки ВСА. Этот способ считается новым и имеет несколько преимуществ:

1. Измерения не требуют демонтажа источника питания.
2. Изменение напряжения происходит в течение короткого времени, что не влияет на исправность компонентов АКБ.
3. Для измерений нужен только вольтметр.
4. Тестирование можно проводить регулярно.
5. Можно определять емкость аккумулятора, если сравнивать эксплуатируемую и новую АКБ.

Зависимость состояния аккумулятора от внутреннего сопротивления

Измерение внутреннего сопротивления автомобильного АКБ

Для транспортных средств тоже важно контролировать состояние ВСА и вовремя менять аккумулятор.

Описание параметра

Различают 2 вида сопротивления (R) в автомобильной АКБ: полное и омическое. Омическое R, или импеданс, получается путем сложения всех сопротивлений, возникающих на электродах, контактах, в электролите и т.д. А полное R вычисляется как сумма сопротивления омического и поляризации.

Связанные факторы

Существуют различные виды АКБ, отличающиеся конструкцией и материалами, из которых они сделаны. Поэтому показатели внутреннего сопротивления у разных аккумуляторов различны. Если, например, на плюсовую решетку нанести свинец, то ее сопротивление будет в 10000 раз больше, чем у такой же решетки, но без свинцового покрытия. Однако если решетка минусовая, то разница практически не ощутима.

Кроме этого, различия в показателях связаны с конструкцией электродов, т.к. они могут отличаться по качеству материала, наличию легирующих добавок или контактам.

Измерение сопротивления

Значение внутреннего сопротивления автомобильного аккумулятора считается условной величиной, т.к. оно меняется из-за температуры, тока и нагрузки, а также уровня заряда. Поэтому для расчетов применяют не определенную величину, а разрядные кривые.

Чтобы измерить ВСА, нужны галогеновые лампы и специальный мультиметр. К аккумуляторной батарее приборы подключают последовательно, замеряют напряжение. После этого отключают лампу и снова замеряют напряжение. Если разница между двумя значениями напряжения не превышает 0,02 В, то состояние аккумулятора хорошее. Для измерения сопротивления в автомобильных АКБ лучше всего использовать цифровые вольтметры, т.к. они способны уловить даже минимальную разницу в измерениях.

Опыт автолюбителей

Некоторые автомобилисты самостоятельно отслеживают состояние аккумулятора, а некоторые предпочитают делать это в специальных мастерских. Если автолюбитель решает сам контролировать внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи, то следует учитывать следующие важные моменты:

1. Не стоит полагаться на числовые показатели сопротивления, которые есть в интернете или литературе. Необходимо сопоставлять новые показатели со старыми, т.к. для каждой отдельной АКБ уровень сопротивления будет зависеть от модели, природных и погодных условий, уровня эксплуатации.
2. Нормальные показатели для определенной модели аккумуляторной батареи можно найти в инструкции по применению.
3. Необходимо регулярно замерять импеданс, чтобы выявлять различные изменения в аккумуляторе.

Таким образом, измерение внутреннего сопротивления аккумулятора — необходимая процедура, которую нужно выполнять на регулярной основе, чтобы своевременно менять вышедшую из строя АКБ.