Как определить работоспособность батарейки (гальванического элемента). Эксперименты с нестандартными (косвенными) методами определения
Батарейки («пальчики», «мизинчики», «кроны», «таблетки») повсеместно используются в быту, технике, игрушках и т.д. Со временем они, естественно, постепенно «разряжаются». Но есть возможность дальнейшего использования таких батареек в менее требовательных к их заряду устройствах. Например, перестали батарейки «тянуть» детскую радиоуправляемую машинку, им можно подарить вторую жизнь и использовать в настенных часах или пульте дистанционного управления. А для этого необходимо понять работоспособна ли еще батарейка или годится она уже только для утилизации.
Не так давно наткнулся на статью в интернете о способах проверки батареек (гальванических элементов) на работоспособность. Среди изложенных способов были как обычные, всем известные и надежные (с точными замерами), так и нестандартные (с довольно условными результатами проверки — «жива», «померла»).
Известные, основные, точные и надежные способы проверки батарейки на работоспособность (например для типоразмера АА, напряжением 1,5В):
- измерение напряжения мультиметром (от 1,5В до 1,6В — новая, от 1,2В до 1,4В — работоспособная, от 0,9В до 1,1В — ресурс исчерпан)
- измерение тока мультиметром (от 2А и более — новая, от 1,0А до 1,5А — работоспособная, от 0А до 0,7А — ресурс исчерпан)
Нестандартные (косвенные) способы проверки батарейки (озвученные в той статье), позволяющие примерно оценить ее работоспособность:
- установка в маломощный прибор (фонарик, ПДУ и т.д.)
- при помощи светодиода (степень работоспособности определяется по яркости свечения светодиода)
- при помощи компаса
- при помощи «теста на прыгучесть»
Решил поставить эксперимент и проверить два последних нестандартных способа (у меня, конечно, есть мультиметр и заморачиваться в реальной жизни с такими проверками работоспособности мне кажется контрпродуктивно, но было просто интересно).
Для экспериментов взял две алкалиновые (щелочные) батарейки типоразмера АА (так называемые «пальчики») от одного производителя (по крайней мере по названию). Одна новая, из упаковки. Вторая — поработавшая, но оставленная для установки в будущем в настенные часы.
Вес обеих батареек примерно одинаковый (новая — 18гр., поработавшая — 21гр.)
Вес батареек
Замер напряжения (новая — 1,54В, поработавшая — 1,16В)
Напряжение
Замер тока (новая — 1,88А, поработавшая — 0,41А)
1. Эксперимент. Определение работоспособности батарейки с помощью компаса
Поместите батарейку над компасом, поворачивая её в разные стороны, держа центр батарейки над его осью. Красный участок стрелки будет тянуться к минусу, а белый — к плюсу. Чем больше гуляет стрелка, тем меньше в ней заряд.
Цитата из статьи «11 способов проверить любую батарейку на работоспособность»
Хорошо. пробую. Беру компас. Поочередно «прикладываю» к нему батарейки.
Ожидание: Стрелка компаса должна отклониться от «севера» и застыть параллельно батарейке. Чем меньше будет амплитуда колебаний стрелки до обретения ею состояния покоя и чем быстрее стрелка застынет параллельно батарейке, тем больший заряд имеет батарейка.
Результат: В обоих случаях стрелка компаса не приняла положение перпендикулярно батарейкам. Отклонение стрелки относительно исходного положения, с разряженной батарейкой оказалось намного больше, чем в случае с новой батарейкой. Результат эксперимента оказался (по крайней мере у меня) абсолютно противоположным ожиданиям (в соответствии со статьей).
Единственное что можно утверждать однозначно, так это то, что с помощью компаса можно определить полюса батарейки (стрелка компаса «северным» концом будет указывать на «минус» батарейки). Но практической пользы, думаю, это принести не может. Разве что продемонстрировать такой «опыт-фокус» ученикам во втором классе начальной школы. А вот определить однозначно какая батарейка «живая», а какая «дохлая», с помощью компаса мне не удалось.
2. Эксперимент. Определение работоспособности батарейки с помощью «теста на прыгучесть»
Если батарейку типа: АА, ААА, C, D и CR123 в висячем положении с высоты 10 см бросить на твердую ровную поверхность, она поведёт себя двумя вариантами. Первый, если батарейка новая или полностью заряжённая — она с глухим звуком приземлится на днище. Второй, если батарейка подсевшая или полностью разряженная — она со звонким звуком отпрыгнет вверх и упадёт на бок.
Цитата из статьи «11 способов проверить любую батарейку на работоспособность»
Ожидание: После сбрасывания с высоты (в моем случае это 50см.) батарейки отскакивают от твердой поверхности. Высота отскока новой батарейки будет минимальна. Чем больше разряжена батарейка, тем выше должен быть отскок.
Наивысшие точки после отскока новой и поработавшей батареек
Результат: В наивысшей точке после отскока новая батарейка была на высоте 1см. от поверхности. Поработавшая батарейка отскочила на высоту 6,5см.
Данный косвенный метод работает. Вероятно, что разница в высоте отскока новой и поработавшей батареек появляется из-за электрохимических реакций, проходящих внутри гальванических элементов. В новой батарейке электролит находится в гелеобразном состоянии. Чем больше работает батарейка, тем больше она разряжается и в процессе разряда в гелеобразном электролите образуются твердые частицы оксида металла, увеличение объема которых и влияет на повышение «прыгучести» батарейки.
Подводя итог, можно сказать, что некоторые нестандартные (косвенные) методы определения работоспособности батарейки работают. Но оценка результата может имеет только два варианта — «жива», «мертва». Определить насколько «жива» батарейка и в каком устройстве ее целесообразно и возможно использовать в дальнейшем (по току, напряжению, заряду), однозначно, с помощью косвенных методов, невозможно.
Ремонт аккумулятора электросамокатов и электровелосипеда
В этой статье я расскажу о типовых неисправностях аккумуляторов для электровелосипедов и о способе их ремонта.
Но сначала давайте рассмотрим немножко теории. Батарея электровелосипедов имеет параллельно-последовательное соединение. Чем больше ячеек установлено в параллели, тем больше емкость и отдаваемая мощность, тем большее ячеек установлено последовательно, тем больше напряжение аккумулятора и в итоге финальная скорость электровелосипеда или электросамоката.
Аккумуляторы для электротранспорта имеют несколько важных характеристик в которых необходимо разбираться.
1) Ёмкость.
Чем больше емкость, тем дальше вы проедете на одной зарядке.
2) Напряжение аккумулятора.
Напряжение аккумулятора влияет в основном на скорость электротранспортного средства.
3) Ток отдачи батареи.
Чем больше ток отдачи аккумулятора электросамоката или электровелосипеда тем большую мощность он может отдавать в мотор.
4) Срок годности аккумуляторного элемента.
Срок годности элемента 18650 как правило составляет порядка 5 и 6 лет. Затем его характеристики такие как ёмкость ток отдача начинают падать.
Основные неисправности батареи для электровелосипеда.
В основном люди приходят с проблемами типа:
— Электровелосипед не включается.
— Электровелосипед включается и выключается при нажатии на ручку газа.
— Зарядки электровелосипеда или электросамоката хватает всего лишь на пару километров.
Как диагностировать и ремонтировать аккумулятор.
Для диагностики неисправности электровелосипеда или электросамоката в начале необходимо понять. Что явилось причиной его поломки батарея или плата управления батареи BMS?
BMS – Плата защиты аккумулятора. Не допускает перезаряда или пере разряда ячеек, для продления срока их службы. Так же некоторые из них балансируют батарею небольшими токами.
В случае поломки BMS необходимо отремонтировать или заменить. Этот узел стоит не так дорого поэтому его большинстве случаев его проще поменять.
Так же необходимо проверить наличие напряжения на всех ячейках аккумулятора. В идеале оно должно быть одинаковое. Если на одной из ячеек напряжение равно нулю, или около того, то такую ячейку дальше эксплуатировать нельзя. Её необходимо менять.
Потеря емкости аккумулятора.
Батареи для электровелосипеда может терять емкость по нескольким причинам.
- Когда циклы заряда-разряда подходят к концу.
- Когда срок годности аккумулятора подходит к концу.
- После длительной зимовки в гараже в разряженном состоянии.
- После перезаряда или переразряда.
- После превышения допустимых токов элемента.
- Из-за изначально низкого качества элемента.
Потеря емкости аккумулятора электросамоката или электровелосипеда неизбежно ведет к уменьшению пробега на одной зарядке.
Разбалансировка аккумулятора.
В ходе длительного или неправильного эксплуатирования батарея состоящая из нескольких последовательно соединенных ячеек может быть заблокирована в виду разбега напряжение на этих ячейках. При этом BMS батареи начинает выключать её, руководствуясь напряжением на ячейки с меньшим напряжением. То есть представим если у вас все ячейки аккумулятора имеет напряжение 4 вольта одна из них три то именно оно и будет выключать батарею. Так бывает из-за появления в ячейках саморазряда. В некоторых ячейках есть саморазряд других его практически нету И за период зимнего хранения происходит разбалансировка аккумулятора. Также разбалансировка батареи может происходить из-за потери емкости отдельных ячеек. Представим, что у нас есть 10 последовательно соединенных ячеек и одна из них имеет емкость 7 ампер часов, а другие по 10. В таком случае BMS батарея будет выключать батарею в тот момент когда минимальная ячейка будет разряжена.
Иногда бывает просто достаточно от балансировать батарею.
Как восстановить аккумулятор для электровелосипеда?
Дело в том, что если в li ion элементе начался процесс деградации лития, то восстановлению он не подлежит. Только замена. Можно конечно отбалансировать элементы, тогда они еще какое-то время поработают, но это временное решение.
Для того чтобы осуществить ремонт аккумулятора велосипеда Eltreco Ecobahn Volteco Кона Wellness необязательно покупать новый аккумулятор. Достаточно принести в компанию технобайк старый аккумулятор.
Как проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность
При эксплуатации аккумуляторного электроинструмента в первую очередь выходит из строя АКБ. Перед принятием решения о целесообразности полной или частичной замене батареи, желательно провести ее диагностику, чтобы определить реальное техническое состояние. Проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность можно мультиметром при наличии еще нескольких вспомогательных электротехнических устройств.
Признаки неисправности, когда требуется диагностика
Вновь купленный аккумуляторный электроинструмент проблем не создает. Батареи заряжаются приемлемое время, долго держат заряд даже под нагрузкой, в тяжелых условиях отдают достаточный ток. Но через определенный период пользователь начинает замечать, что после полной зарядки батареи хватает на меньший период. Аккумулятор начинает быстрее заряжаться, но и быстрее отдавать энергию. И это первый звонок. Дальше все будет лишь усугубляться, вплоть до момента, когда инструментом станет невозможно работать. Также могут наблюдаться другие неприятные явления:
- снижение крутящего момента (особенно, под нагрузкой);
- батарея может переставать заряжаться до номинального напряжения (можно определить по зарядному устройству – после долгого пополнения энергии индикатор окончания зарядки так и не загорается);
- другие признаки, указывающие на проблему с аккумуляторной батареей.
Все это означает, что батарея требует диагностики и , по ее итогам, принятия мер – замены или ремонта.
Что понадобится для проверки
Для проверка аккумулятора бытового шуруповерта понадобятся:
- мультиметр или вольтметр;
- мелкий слесарный инструмент для разборки батареи;
- набор резисторов или ламп накаливания на напряжение 12 вольт;
- провода с зажимами «крокодил».
По ходу проверки могут понадобиться и другие инструменты и приспособления.
Первичный замер
Перед первичным замером надо попытаться провести процедуру зарядки до номинального напряжения. После этого надо выждать около часа для стабилизации процессов саморазряда и измерить напряжение аккумуляторной батареи. Оно должно быть равно напряжению, указанному на корпусе, но на 100% доверять этой цифре не стоит – она часто носит маркетологический характер и может быть несколько завышена. Поэтому лучше напряжение определить так: взять напряжение единичного элемента (оно зависит от типа аккумулятора) и умножить его на количество ячеек в батарее. Если количество неизвестно, то надо взять кратность так, чтобы итоговое напряжение не превышало указанное на корпусе.
Тип аккумулятора | Напряжение холостого хода, В | Пределы напряжения исправного элемента, В |
---|---|---|
Литий-ионный | 3,7 | 2,7 – 4,2 |
Никель-кадмиевый | 1,2 | 1..1,4 |
Никель-металлогидридный | 1,2 | 1,1-1,25 |
Так, если на корпусе шуруповерта обозначено, что литий-ионный аккумулятор имеет напряжение 20 В, скорее всего это означает, что реально на полностью заряженной АКБ будет 3,7*5=18,5 вольт.
«Двадцативольтовый» литий-ионный аккумулятор.
Если напряжение ниже, это означает, что в батарее имеются отстающие элементы. Другой вариант – одна или несколько банок в обрыве и при последовательном включении не дают зарядиться остальным (цепь протекания тока заряда прервана).
Если напряжение аккумулятора, прошедшего процедуру зарядки, ниже ожидаемого на кратное одному или нескольким напряжениям единичного элемента, есть основания предполагать, что имеются полностью неисправные ячейки. Так, если у NiMH батареи на номинал 14 вольт (ожидаемое 1,2*11=13,2 вольт ) по факту на холостом ходу 12,0 вольта, то есть основания предполагать неисправность одной банки, а если 10,8 – то двух.
Замер под нагрузкой
Если батарея на холостом ходу показывает относительно нормальный результат, можно перейти к испытанию под нагрузкой. В качестве эквивалента двигателя можно использовать резистор. Его сопротивление выбирается из соображений номинального тока нагрузки бытового шуруповерта, который на холостом ходу составляет не более 2 ампер (скорее всего, 1..1,5 А), при средней нагрузке около 5 А, при максимальной – до 10 А. Поэтому для испытаний целесообразно выбрать резистор так, чтобы ток составлял 5..10 А. Вычисляется номинал по закону Ома: R=U/I. Так, для шуруповерта на 12 вольт сопротивление резистора должно лежать в пределах 1,2..2,4 Ома. Мощность должна быть от 60 до 120 Вт. Такой резистор найти трудно, поэтому можно соединить параллельно, например, 6 десятиваттных резисторов по 10 Ом и получить нагрузку мощностью 60 Вт и сопротивлением 1,6 Ом.
Резистор 10 ватт 10 Ом.
На этот эквивалент надо нагрузить заряженный аккумулятор и замерить напряжение под нагрузкой.
Проверка батареи на эквивалент нагрузки, состоящий из ламп накаливания (при наличии второго мультиметра желательно контролировать ток в цепи).
Другой вариант – составить эквивалент из ламп накаливания, при необходимости соединив их параллельно до достижения нужной мощности. Но тут следует иметь в виду, что сопротивление нити лампы зависит от протекающего через нее тока. Светодиодные приборы свободны от этого недостатка, но их потребление энергии намного ниже, чем у традиционных источников света. Чтобы набрать хотя бы 60 ватт мощности (потребляемой, а не эквивалентной!), потребуется достаточное количество LED-элементов.
Под нагрузкой напряжение несколько просядет относительно уровня холостого хода. Степень снижения зависит от состояния батареи. Четких критериев допустимого уровня снижения напряжение нет, но ориентировочно можно оценить состояние АКБ, сравнив ее с новой батареей.
Проверка каждой банки по отдельности
Вероятность выхода из строя сразу всех элементов крайне мала, поэтому есть смысл проверить каждую ячейку аккумулятора отдельно, чтобы выяснить состояние каждой составляющей и принять решение о выбраковке.
Визуальный осмотр банок АКБ.
После вскрытия корпуса батареи надо извлечь элементы и внимательно их осмотреть (рассоединять их пока не надо). Ячейки, имеющие вздутия, потеки электролита, следы глубокой коррозии сразу помечаются, как неисправные. Нет никакого смысла в их дальнейшей проверке. На остальных ячейках надо измерить напряжение холостого хода.
Измерение напряжения каждого элемента.
Если оно отличается от номинала, но остается в указанных выше пределах, то можно попробовать зарядить отстающий элемент (возможно, полностью восстановить заряд в составе батареи не получилось из-за неисправных ячеек) током 0,1..0,2С. Для этого нужен регулируемый источник тока и измерительные приборы. Заряжать придется вручную, контролировать параметры, чтобы избежать перезаряда, тоже. У незащищенных литий-ионных аккумуляторов желательно следить и за температурой элемента. Еще лучше поставить термовыключатель, разрывающий цепь заряда при перегреве.
Зарядка одной банки в составе батареи.
Если в течение разумного времени напряжение не восстановилось, ячейка подлежит отбраковке.
После того, как остались элементы, нормально поддающиеся зарядке, можно испытать их под нагрузкой – этот тест для раздельных ячеек будет более информативным, чем для АКБ в целом. Нагружать элементы надо поочередно на одинаковое сопротивление. Уровень просадки напряжения каждый раз надо записывать. Тогда после окончания проверки будет понятно, какие ячейки не держат нагрузку – у них снижение напряжения будет более значительным, чем у большинства банок. Эти «батарейки» также надо отбраковать.
Можно ли измерить емкость АКБ
Проверить емкость аккумулятора шуруповерта вполне реально, имея лишь мультиметр и известную нагрузку. Для этого надо провести цикл заряда-разряда. Полностью заряженную батарею подключают к эквиваленту шуруповерта и контролируют напряжение на ней и время разрядки до нижнего уровня.
Разряд батареи на резистивную нагрузку (ток контролировать обязательно).
Важно! Для этой процедуры использовать лампочки накаливания или нихромовый провод нельзя – ток разряда должен быть постоянным. В противном случае достоверность измерения значительно снизится.
Например, никель-кадмиевая батарея номинальной емкостью 1500 мА*ч (1,5 А*ч) разрядилась током 1 А с напряжения 1,25 В до 1,1 В за 1 час. Значит, ее фактическая емкость – 1000 мА*ч (1 А*Ч). Если разряд производить током 0,5 А, то при такой емкости разряд до нижнего предела будет происходить в течение 2 часов, но надо помнить, что емкость зависит от тока разряда.
Проверка емкости одной ячейки АКБ.
Таким способом можно проверить не только АКБ в целом, но и каждый элемент отдельно. Так выявляют отстающие банки, и если одна или несколько ячеек выбиваются из общего ряда по емкости, надо принимать решение об их выбраковке и замене. Если емкость упала у всех элементов (следовательно, у всей батареи), надо менять АКБ полностью.
В следующих роликах можно визуально ознакомиться с примерами диагностики шуруповерта.
Имея из измерительных приборов один мультиметр, можно провести предварительную (и даже более глубокую) диагностику состояния АКБ шуруповерта, а не просто прозвонить элементы цепи на целостность. Для этого надо всего лишь знать приемы тестирования, изложенные в обзоре.
Как проверить работоспособность аккумулятора мультиметром?
Мультиметр – удобный многофункциональный прибор, с помощью которого легко проверить работоспособность аккумулятора. Этот компактный прибор объединяет функции вольтметра, амперметра и омметра. Соответственно, он позволяет с высокой точностью измерить напряжение элементов питания. Кроме того, с его помощью можно определить уровень заряда аккумулятора, его емкость, внутреннее сопротивление и работоспособность в целом.
Измерение напряжения
Чтобы проверить работоспособность литий-ионного аккумулятора или накопителя энергии с другим химическим составом, нужно определить его напряжение. Для этого переводим мультиметр в режим DC. В зависимости от номинального напряжения АКБ, выбираем подходящий режим по вольтажу. Например, если номинальное значение в пределах 20 В, устанавливаем переключатель в позицию 20 В.
- черный щуп мультиметра подсоединяем к «–» клемме, а красный – к «+»;
- отслеживаем на дисплее напряжение постоянного тока;
- сопоставляем измеренное значение с номинальным.
Каким должно быть напряжение конкретной модели АКБ, можно посмотреть в документации или рассчитать самостоятельно. Например, Li-ion аккумуляторы имеют номинальное напряжение 3,6 или 3,7 В и диапазон рабочих величин (от разряженного состояния до заряженного) – от 2,5 до 4,2 В. При последовательном соединении элементов их вольтаж суммируется.
В таблице представлены значения напряжения для разных вариантов Li-ion батарей, в зависимости от количества последовательно соединенных «банок»:
Схема сборки Li-ion батареи
Номинальное U, В
Минимальное U (разряженное состояние), В
Максимальное U (полный заряд), В
У аккумуляторов типа LiFePO4 номинальное напряжение составляет 3,2 В на ячейку, а диапазон рабочих величин – от 2,1 до 3,65 В. В таблице приведены значения вольтажа (минимум/номинал/максимум) для литий-железо-фосфатных АКБ в разных версиях сборки:
Схема сборки LiFePO4 батареи
Номинальное U, В
Минимальное U (разряженное состояние), В
Максимальное U (полный заряд), В
Определение уровня заряда АКБ
Рассмотрим, как проверить зарядку аккумулятора с помощью мультиметра. Определить уровень заряженности батареи можно по измеренной величине напряжения. Если измеренный вольтаж близок к максимальному значению для данной АКБ, она заряжена и готова к использованию. Если же он близок к минимальной границе, батарею необходимо зарядить. Если напряжение критически низкое, АКБ непригодна для эксплуатации, подлежит утилизации и замене.
В таблице приведены ориентировочные значения вольтажа АКБ разных типов (в вольтах) в зависимости от уровня заряда:
Уровень заряда
Li-ion батарея 5S
Li-ion со схемой 10S
LiFePO4 батарея 7S
LiFePO4 со схемой 15S
Измерение емкости
Мультиметр может служить тестером для определения емкости АКБ. Для этого производится контрольный разряд предварительно заряженной батареи. Вначале по максимуму заряжаем АКБ и измеряем ее напряжение. Затем подключаем к ней нагрузку известной мощности, к примеру, лампу на 24 Вт. Засекаем время и периодически замеряем вольтаж АКБ.
Для этого подключаем к полюсам батареи мультиметр в режиме DC и устанавливаем переключатель в позицию 20 В. Отслеживаем снижение напряжения под нагрузкой. Когда его значение достигнет допустимого минимума (для литий-ионных АКБ – 2,5 В на ячейку, для LiFePO4 – 2,1 В на ячейку), отключаем батарею от нагрузки.
Для расчета емкости батареи (в ампер-часах) умножаем мощность подключенной нагрузки (в ваттах) на время работы (в часах) и делим на номинальное напряжение (в вольтах). Например, если батарея номинальным вольтажом 18 В под нагрузкой 24 Вт разряжалась 2 часа получаем: (24 Вт х 2 ч)/18 В = 2,67 А·ч. По полученному значению емкости легко рассчитать время работы АКБ при ее подключении к нагрузке другой мощности.
О чем говорит емкость АКБ?
Если значение емкости, рассчитанное при контрольном цикле заряд-разряд, примерно соответствует номинальной величине, батарея исправна и работоспособна. В среднем Li-ion элементы форм-фактора 18650 имеют емкость от 1500 до 3600 мА·ч, а ячейки размера 21700 – от 3000 до 5000 мА·ч.
Если рассчитанная емкость намного ниже номинального значения, это говорит об износе, неисправности аккумуляторов и критическом падении их технических характеристик. В среднем емкость литиевых АКБ снижается на 20% после выработки 700–1000 циклов заряд-разряд, а у моделей технологии LiFePO4 – после 2000 циклов. Затем накапливаемый объем энергии постепенно снижается, и время автономной работы АКБ уменьшается. Но элементы питания могут выйти из строя до исчерпания циклического ресурса, например, если будут долго храниться в разряженном состоянии.
Замер внутреннего сопротивления
Для определения внутреннего сопротивления ячеек необходимо:
- Подключить к батарее лампочку, электродвигатель, электроинструмент или другую нагрузку на 5–10 секунд.
- Измерить мультиметром напряжение на клеммах. Записать его значение.
- Отключить нагрузку.
- Снова измерить напряжение на полюсах АКБ. Записать его значение.
- От первого измеренного значения вольтажа вычесть второе. При токе нагрузки в 100 А допустимая потеря напряжения составляет 1 В, при токе 5 А – порядка 0,05 В. Больший разброс между измеренными значениями свидетельствует об износе АКБ.
- Полученное число разделить на номинальный вольтаж батареи. Для перевода в проценты умножить на 100. При величине до 0,4% внутреннее сопротивление считается допустимым, а аккумуляторы – рабочими. При больших значениях использовать источники питания опасно.
На что влияет внутреннее сопротивление?
От этого параметра зависит склонность элементов питания к нагреву при токовых нагрузках. При высоких значениях внутреннего сопротивления прохождение тока затрудняется, происходит нагрев элементов и еще больше снижается токоотдача. При использовании в мощном оборудовании из-за перегрева срабатывает плата защиты и происходит отключение АКБ от нагрузки. Поэтому при выборе элементов питания необходимо сопоставлять их внутреннее сопротивление и мощность подключаемого электрооборудования.
Например, для использования в электронных сигаретах, шуруповертах и электротранспорте нужны АКБ с низким сопротивлением. Из-за хорошей токоотдачи их называют высокотоковыми. Например, у аккумуляторов 18650 Samsung с рабочими токами 15 А внутреннее сопротивление находится в диапазоне 12–15 мОм. Это низкие значения, характерные для высокотоковых элементов. Средними считаются показатели 35–42 мОм. Они рассчитаны на меньшие токовые нагрузки.
От чего зависит Rвн?
Внутреннее сопротивление элементов питания зависит от их химического состава, уровня заряженности, нагрузки, температуры и особенно увеличивается при использовании на морозе. В таких условиях химические процессы протекают медленнее, особенно у Li-ion и Li-Pol элементов. Модели типа LiFePO4 и LTO более адаптированы для работы при низких температурах, т.к. у них внутреннее сопротивление увеличивается незначительно.
Выводы
В вопросе, как правильно проверить аккумулятор мультиметром, все начинается с измерения напряжения. Если его значение не упало ниже допустимого минимума, это хорошо. Иначе аккумулятор негоден. По величине измеренного напряжения определяется ориентировочный уровень заряда АКБ.
Дальнейшая проверка «живого» аккумулятора производится после его полной зарядки. Засекается время, и АКБ разряжается под действием нагрузки известной мощности. Зная значения мощности нагрузки, времени разряда и номинального напряжения, можем рассчитать емкость аккумулятора. От нее зависит время автономной работы оборудования и, например, дальность пробега электротранспорта на 1 заряде.
Далее измеряем внутреннее сопротивление ячеек. На несколько секунд подключаем нагрузку и замеряем напряжение на клеммах АКБ. Следующий замер делаем после отключения нагрузки. Сопоставляем полученную разницу с допустимыми значениями. Если сопротивление в пределах 30 мОм, такие элементы питания подходят для использования при высоких токовых нагрузках.
Эти простые способы позволяют проверить работоспособность элементов питания и их технические характеристики.