Внутреннее сопротивление аккумулятора – от терминологии до измерения

 

Тема внутреннего сопротивления достаточно новая для автомобильных аккумуляторов. Раньше его можно было измерить с помощью кустарных методов, сейчас же на помощь приходят современные приборы, которые позволяют узнать данные за несколько минут. Какой бы метод вы не выбрали, эта характеристика крайне важна при покупке и эксплуатации АКБ. Поэтому сегодня мы разберем эту тему подробнее.

Что такое внутреннее сопротивление?

 

Это показатель, который характеризует сопротивление электрического приемника проходящему по нему зарядному или разрядному току. При этом полное внутреннее сопротивление АКБ состоит из:

• омического сопротивления - это сопротивление всех элементов АКБ: свинцовых пластин, сепаратора, электродов, сварных соединений, токовыводов и жидкого электролита.
• сопротивления поляризации, сформированного из-за изменения электрических потенциалов при движении тока.

Внутреннее сопротивление – это не статичный показатель, он отражает и время службы АКБ, и температуру, и уровень сульфатизации в аккумуляторе, а также износ отдельных элементов – клемм и контактов внутри устройства.

Так, электродвижущая сила нового аккумулятора составляет 13,5 вольт, однако из-за внутреннего сопротивления этот показатель падает до 12,7 вольт. И чем «старше» АКБ, тем большее сопротивление он будет показывать по мере эксплуатации. Также высокое сопротивление имеют новые аккумуляторы, если при их хранении или транспортировке были существенные нарушения.

Что влияет на внутреннее сопротивление АКБ?

 

Первый фактор – это износ составных элементов АКБ. Причем происходит это из-за регулярной эксплуатации и сульфатизации, которая уменьшает «рабочую» площадь свинцовых пластин и увеличивает сопротивление.

Второй фактор – это разряд аккумулятора, при котором сопротивление электролита и электродов возрастает. В процессе химической реакции активная масса на свинцовых решетках сокращается, что уменьшает площадь их активной поверхности. Поэтому разряженный аккумулятор имеет сопротивление в два раза больше, чем заряженный.

К третьему фактору относится прямо пропорциональная зависимость сопротивления от температуры. То есть, чем выше температура, тем выше скорость диффузии ионов в электролите. И наоборот -  при низких температурах внутреннее сопротивление возрастает. Идеальная реакция в электролите происходит при 15 градусах и плотности жидкости 1,25 г/см3.

При -40 градусах электролит показывает сопротивление в 8 раз больше, чем при температуре в -30 градусов. Пластиковые сепараторы тоже не отстают – при падении температуры в 10 градусов их сопротивление увеличивается примерно в четыре раза.

И, наконец, четвертый фактор – это емкость аккумулятора. Большая емкость АКБ подразумевает бОльшую площадь свинцовых пластин и объем электролита, а значит сопротивление в них будет меньше.

Но стоит забывать про небольшие АКБ, в которых токоотводы изготовлены по технологии экспандинга. Такие модели обладают меньшей емкостью и весом, но рабочая поверхность пластин у них больше. А значит и параметры токопроводимости лучше.

Как измерить внутреннее сопротивление аккумулятора?

 

Показатели аккумулятора снимаются только в плюсовые температуры, оптимальный вариант 20-25 градусов тепла. Для измерения внутреннего сопротивления вам понадобятся мультиметр и элемент для нагрузки (гальваническая лампочка, электроинструмент, и.т.д)

1. Подключаем к АКБ элемент для нагрузки на 10 секунд;
2. Записываем полученный показатель напряжения на клеммах;
3. Отключаем элемент нагрузки;
4. Через пять минут снова записываем стабилизированный показатель напряжения;
5. Производим вычисления по формуле: R=U/I, где U – разница между показателями напряжения, I – сила тока в цепи.

Например, если вы подключите к аккумулятору лампочку 60 Вт, то сила тока в цепи составит 5А. Значит, внутреннее сопротивление – это разница напряжения между двумя замерами, деленная на пять и умноженная на 100 (для перевода в мОм).

Граничные показатели внутреннего сопротивления для новых аккумуляторов:

• Модели 60Ач – 4-7мОм;
• Модели 75Ач – 3-7мОм;
• Модели 80Ач – 3-6мОм;
• Модели 90Ач – 3-6мОм.

Граничные показатели внутреннего сопротивления для эксплуатируемых аккумуляторов (не менее пяти лет):

• Модели 60Ач – 6-13мОм;
• Модели 75Ач – 5-13мОм;
• Модели 80Ач – 5-12мОм;
• Модели 90Ач – 5-12мОм.

Отдельно отметим аккумуляторы AGM и EFB. Для новых AGM моделей 60Ач нормальное сопротивление находится в границах от 3 до 4 мОм, причем этот показатель может держаться очень долго за счет специфического состояния электролита. Для EFB аккумуляторов версии 60Ач нормальное сопротивление – 4-5мОм.