Однако на самом деле происходит немного другое. Начальный ток будет практически немеряемо мал, так как аккумулятор на момент подключения будет почти наполнен.
Если представить новый литий-ионный аккумулятор типоразмера 18650, имеющий номинальную емкость 2500mAh, привести ток до 3,7V и подключить к активной нагрузке в виде 10W резистора с номинальным сопротивлением R=1 Ом, то какую величину постоянного тока можно ожидать на измерение через этот резистор?
Каков будет проводимый ток в самое начало подключения, пока аккумулятор только начинает разряжаться? На первый взгляд, по закону Ома, ток должен быть равен 3,7А, в соответствии с формулой i=U/R=3,7/1 = 3,7[А]. Однако на самом деле начальный ток будет почти незаметен, так как аккумулятор будет практически полностью заряжен на момент подключения.
На самом деле, ток будет составлять примерно 3,6 А.
Поэтому при подаче напряжения на аккумулятор происходит распределение потока тока между резистором и аккумулятором, из-за чего отмечается падение напряжения на аккумуляторе. Таким образом, внутреннее сопротивление аккумулятора влияет на падение напряжения.
Почему так происходит?
Все дело в том, что напряжение при подаче на аккумулятор будет распределяться между резистором и самим аккумулятором. Это связано с тем, что внутри аккумулятора происходят химические процессы, которые не могут быть мгновенными. В результате, внутреннее сопротивление аккумулятора влияет на падение напряжения.
Аккумулятор, представленный двухполюсником, имеет напряжение 3,7В, а также внутреннее сопротивление r равное приблизительно 0,028Ом. Это его ЭДС.
При измерении напряжения на резисторе величиной R=1 Ом, присоединенном к аккумулятору, можно ожидать значение примерно равное 3,6 В. Однако, от этого значения необходимо вычесть величину, равную 0,1 В, которая отведена на внутреннее сопротивление 
аккумулятора.
Если резистор имеет сопротивление 1 Ом, а напряжение, измеренное на нем, составило 3,6 В, то ток, проходящий через данный резистор, равен I=3,6А.
Таким образом, если u=0,1В приходит на аккумулятор, и цепь у нас замкнутая и последовательная, то ток будет равен I=3,6А. Согласно закону Ома, внутреннее сопротивление равно r=u/I=0,1/3,6 = 0,0277 Ом. Оно зависит от многих факторов, таких как материал контактных пластин, температуры и т.д. Одним из главных факторов, влияющих на внутреннее сопротивление, является выбор материалов, используемых для производства аккумуляторов. Более хорошо проводящие материалы приведут к более низкому внутреннему сопротивлению.
От чего зависит внутреннее сопротивление аккумулятора?
Внутреннее сопротивление аккумуляторов разных типов не является постоянной величиной. Оно может меняться в зависимости от многих факторов, таких как характеристики контактных пластин, температуры и др. Одним из основных факторов, повлиявших на внутреннее сопротивление, является материал, используемый при производстве аккумуляторов. Более проводимые материалы приведут к более низкому внутреннему сопротивлению.
Работа с электрической нагрузкой достаточно динамична и зависит от нескольких факторов: напряжение нагрузки, емкость аккумулятора, уровень заряда батареи и температуры его электролита.
Электрики знают, что чем больше ток нагрузки, тем меньше, как правило, внутреннее сопротивление аккумулятора. Это обусловлено тем, что процессы переноса заряда внутри электролита при таких условиях идут более интенсивно. В результате в процессе участвует больше ионов, а ионы активнее движутся в электролите от электрода – к электроду.
Если нагрузка небольшая, то химические процессы на электродах и в электролите аккумулятора будут немного меньше, а внутреннее сопротивление увеличится. Благодаря этому аккумуляторы заряжаются быстрее.
Площадь электродов у аккумуляторов большей емкости больше, поэтому и площадь взаимодействия электродов с электролитом становится больше. В результате аккумуляторы восполняют заряд быстрее.
Таким образом, сопротивление материалов прямо пропорционально количеству ионов в каждом материале.
Количество ионов, участвующих в процессе переноса заряда, прямо коррелирует с силой тока. Чем больше ионов, тем выше протекает ток. А сопротивление материала прямо пропорционально количеству ионов в данном материале.
Когда конденсаторы подключены параллельно, демонстрируется аналогичная концепция: чем больше емкость конденсатора, тем больше заряда можно использовать при данном напряжении.
Таким образом, при параллельном соединении конденсаторов прямо пропорционально увеличивается их общая емкость и зарядность.
Чем больше емкость аккумулятора, тем меньше его внутреннее сопротивление. Таким образом, чем больше емкость аккумулятора, тем больше мощности доступна для электрических устройств, использующих этот аккумулятор.
Вам нужно помнить о безопасном диапазоне заряда аккумулятора. Обычно он находится между 60 и 80 процентами.
Оценивая уровень разряда аккумулятора, важно принять во внимание и температуру. Безопасная зона заряда аккумулятора при нормальных температурах составляет от 60 до 80 процентов.
Каждый аккумулятор имеет свой безопасный диапазон рабочих температур, при которых он будет работать надлежащим образом. При условии поддержания этого диапазона температур, ваш аккумулятор будет правильно функционировать.
Температура аккумулятора напрямую влияет на эффективность диффузии ионов внутри электролита. Чем выше температура, тем быстрее осуществляется диффузия ионов. Это, в свою очередь, приводит к понижению внутреннего сопротивления аккумулятора.
Как электрик, я могу сказать, что температура аккумулятора имеет решающее значение для его работоспособности. Высокая температура приводит к более быстрой диффузии ионов и понижает внутреннее сопротивление аккумулятора. Поэтому так важно держать аккумулятор на низкой температуре для повышения его эффективности.
Начиная с первых литиевых аккумуляторов, которые не были оснащены защитой от перегрева, было рискованно их использовать: быстрое разложение анода приводило к активному выделению кислорода, которое могло привести даже к взрыву.
Как электрик, можно сказать, что для аккумуляторов характерна практически линейная зависимость внутреннего сопротивления от температуры в рамках приемлемых температур для работы.
При повышении разряда аккумулятора количество активного вещества пластин уменьшается, что в свою очередь приводит к снижению его активной емкости. Таким образом, вещество пластин перестает иметь возможность поучаствовать в формировании тока.
С уменьшением тока, внутреннее сопротивление системы увеличивается. Поэтому и ток становится все меньше и меньше, следовательно, внутреннее сопротивление растет.
Заряд аккумулятора чрезвычайно важен, так как он прямо пропорционален его внутреннему сопротивлению. Чем более заряжен батарейный аккумулятор, тем меньше внутреннее сопротивление он имеет. Именно поэтому важно обеспечить правильное поддержание заряда батарейного аккумулятора для достижения максимальной эффективности. Таким образом, электрику необходимо учитывать подобное сопротивление при работе с аккумуляторами.
При проектировании электрических систем, использующих аккумуляторы, электрику следует учитывать внутреннее сопротивление аккумулятора, которое повышается с увеличением разряда.
Внутреннее сопротивление аккумулятора является важным характеристикой, определяющей его работоспособность. Оно определяется при помощи специальных тестов и влияет на качество использования аккумулятора. Для электрика важно знать как измерить внутреннее сопротивление аккумулятора и принять меры для его оптимизации.