Resistenza interna e capacità

[ElNonino]

Nelle varie elucubrazioni e digressioni che ho letto con attenzione mi pare che esistano un paio di errori di fondo nella misura della resistenza interna di un pacco di batterie, sia esso di una sola celle ed ancor più di varie celle in serie fatta usando un CB commerciale.

Il primo errore e che la resistenza del pacco batterie è assai complessa e composta da varie resistenze in serie fra loro:
- resistenza "reale" della singola cella.
- resistenza della connessione interna fra gli elettrodi della cella e quella della seguente/precedente.
- resistenza fra i reofori delle celle estreme ed i cavi di collegamento.
- resistenza fra i cavi di collegamento ed il connettore batteria.
- resistenza fra la giunzioni dei connettore maschio e femmina.
- resistenza fra i connettori verso il cb ed il cb stesso.
- resistenza fra il connettore cb ed il pcb.

Poichè stiamo parlando di resistenze con una grandezza dell' ordine di qualche decina di milliohm ognuna di quelle citate ha un discreto peso nella accuratezza della misura in valore assoluto.

Un altro fattore di errore è dato dalla precisione del convertitore A/D utilizzato che spesso ha una risoluzione di soli 10bit e sistemi di filtraggio della tensione letta basati su algoritmi vari e su hw quanto mai semplici infatti la stessa batteria "misurata" da cb diversi da valori assai discordanti di Ri.

L'unica indicazione valida di Ri che può dare un cb commerciale è quello del peggioramento della stessa sempre che la misura sia effettuata con gli stessi cavi/connettori, a temperatura identica ed identiche condizioni di carica; un aunebto progressivo della Ri è sicuramente indici di invecchiamento della batteria.

@forbice: una differenza di tensione finale fra cella e cella dell'ordine di 5mV misurata da un qualsiasi cb commerciale è assolutamente inaffidabile e priva di alcuna accuratezza, già solo per la tolleranza dei componenti usati al suo interno (non credo montino resistenze con tolleranza dello 0,1% od amplificatori di misura di precisione).

IMHO

[Naraj]

Originalmente inviato da flyhight

È il contrario, una batteria con resistenza interna più bassa, ha meno mAh; il tutto confrontando la stessa marca, lo stesso peso (o volume).............

Non riesco a vedere cosa centri i mAh con la resistenza della batteria. Quello che si vede di più tra le due batterie è la differenza di "C" di scarica.
L'inconveniente maggiore in una batteria con maggiore resistenza, è che quest'ultima fornisce minor tensione a un forte carico e che tende a riscaldare molto.


Naraj.

[forbice]

Originalmente inviato da magrinsi

Si dice che una batteria con resistenza interna pia alta di una altra a parita di capacita accumola meno mah risp a quella con meno resistenza perché arriva prima al valore di 4.2v a cella..vero o falso?

da quello che capisco dalla tua domanda tu stai parlando di una batteria composta da singole celle tipo le LIPO ?.......
alla tua domanda devo rispondere che è vero .......
per farla in breve tutte le batterie sono composti di natura CHIMICA , che reagiscono in maniera differente quando vengono percorse da delle correnti ..........
in particolare in tutte le batterie RICARICABILI succede 2 fenomeni CHIMICI ......
fenomeno chimico durante la carica
fenomeno chimico durante la scarica
durante la carica di una batteria la corrente che la attraversa genera nel materiale chimico un fenomeno tale, che la chimica si scompone in ELETTRONI E LACUNE ....
i primi si dirigono verso il polo negativo della batteria spinti dalla corrente stessa che sta attraversando la batteria medesima .....
le lacune che sono cariche positive vengono attratte dal polo positivo medesimo della batteria sotto carica .....
questi elettroni e lacune cominciano a creare un campo elettrico all' interno della batteria ( come la carica di condensatore ) , facendo aumentare di conseguenza la differenza di potenziale tra i 2 poli della batteria medesima , quindi la tensione a vuoto aumenta sino al suo valore massimo ........
questo fenomeno chimico di scomposizione durante la carica avviene tramite un consumo di energia che va persa durante la carica è non è più recuperabile ......
questo consumo di energia si traduce a livello elettrico in una RESISTENZA INTERNA ELETTRICA .......

lo stesso fenomeno avviene durante la scarica della batteria sotto esame .
in questo caso la batteria si scarica donando elettroni e lacune al circuito esterno dove lei e collegata , e al suo interno il campo elettrico si riduce di intensità e il composto chimico puo ricomporsi ....
questo ricomporsi determina una perdita di nuovo di energia non più recuperabile e quindi persa .....
questa energia persa non è che SPARISCE , ma si trasforma in CALORE che fa alzare la TEMPERATURA DELLA BATTERIA MEDESIMA .....
questo perché TUTTA L'ENERGIA NON SI PERDE , MA SI TRASFORMA per la legge della CONSERVAZIONE DELL' ENERGIA .....
questa energia trasformata in calore non potrà mai più trasformarsi in elettroni e lacune quindi è energia elettrica persa .....

QUINDI RIASSUMENDO DOPO INNUMEREVOLI SCARICHE E CARICHE il materiale chimico perde alcune caratteristiche nello scomporsi e ricomporsi non generando più elettroni e lacune .......
questo fa aumentare la RESISTENZA INTERNA e nello stesso momento fa DIMINUIRE la CAPACITA DI CREARE ELETTRONI E LACUNE ( LA COSIDETTA CAPACITA DI UNA BATTERIA ) sotto la carica e di arrivare mai alla massima DIFFERENZA DI POTENZIALE ( TENSIONE A VUOTO ) tra i poli della batteria medesima .....
nel caso delle batterie LIPO essendo esse tutte in serie nella maggior parte dei casi e utilizzo , ecco che se una cella presenta questo deterioramento pregiudica tutto il pacco della batteria , perché ora la massima capacità è DETTATA dalla cella deteriorata , perché sarà la prima che si scarica sotto tutti i punti di vista , di voltaggio che di capacità totale di tenuta ......
buon 2018

[magrinsi]

Scusami per la mia testardaggine ma continuò a non capire come faccia a caricare più mah una batteria tenuta a 35° rispetto una identica a 10° (quindi con una RI alta) usando una carica di 1c

[forbice]

la temperatura esterna non incide in modo diretto sulla capacità di accumulare cariche ( elettroni e lacune ) .......in una batteria ......
ma lo fa in maniera indiretta ........
sotto carica a temperatura esterna a 0 ° centigradi , il carica batteria che noi applichiamo alla batteria per caricarla , a parità di corrente di carica (1 C ) , impiegherà più TEMPO nel caricarla e non è detto che tutto il materiale chimico a queste temperature parteciperà alla scissione degli elettroni dai nuclei degli atomi che compongono il materiale chimico .....
se tu hai nella mente un atomo vedrai un nucleo formato da protoni e poi degli elettroni che girano intorno al nucleo a certe orbite con distanze diverse ....
gli elettroni che orbitano più vicino al nucleo per poterli staccarli dalla loro orbita bisogna applicare maggiore energia .....
per staccare elettroni che orbitano più lontano dal nucleo bisogna applicare meno ENERGIA ......
LA TEMPERATURA SE HA valori bassi fa in modo che gli elettroni che girano intorno al nucleo girino più piano fino aL valore assoluto di - 273 gradi centigradi dove tutto è FERMO ......
QUINDI a elettroni fermi l' energia per strapparli dal loro nucleo deve essere molto molto maggiore ......
questa energia che si usa per strappare gli elettroni viene trasformata in calore per effetto joule ( calore ).......

questo che ti ho spiegato è FISICA PURA CHE TU POTRAI INFORMARTI SU INTERNET ....
COMPOSIZIONE FISICA DELL' ATOMO E RELAZIONI CHE SERVONO PER SCOMPORRE UN ATOMO ......

ritornando a noi non che la temperatura riduce la capacità reale , ma la puo ridurre in certe particolari condizioni ambientali ........
la stessa batteria usata in un ambiente di 20 ° centigradi di sicuro si caricherà al suo valore nominale , la batteria a 0 ° centigradi non è detto che si carica con la capacità nominale .......
la sua capacità nominale rimane invariata per entrambi i casi .....
io ho trovato batterie LIPO NUOVE CON ALTE RESISTENZE INTERNE , DOVUTE A INVECCHIAMENTI DELLE BATTERIE STESSE O CATTIVA FABBRICAZIONE DELLE CELLE CHE COMPONGONO IL PACCO BATTERIA .......
CIAO

[forbice]

diverso invece se una batteria ha PERSO la sua CAPACITA NOMINALE A CAUSA DI ECCESSIVI RISCALDAMENTI O FRABBRICAZIONE DELLE CELLE MEDESIME CHE DETERIORANO IN MODO IRREVERSIBILE TUTTO IL PACCO .....
spero di averti chiarito il concetto .......
tutto nasce dalla fisica più pura e il comportamento degli atomi sottoposti alle temperature , non che campi magnetici e elettrici .......
ciao

[marcodef]

Originalmente inviato da forbice

da quello che capisco dalla tua domanda tu stai parlando di una batteria composta da singole celle tipo le LIPO ?.......
alla tua domanda devo rispondere che è vero .......
per farla in breve tutte le batterie sono composti di natura CHIMICA , che reagiscono in maniera differente quando vengono percorse da delle correnti ..........
in particolare in tutte le batterie RICARICABILI succede 2 fenomeni CHIMICI ......
fenomeno chimico durante la carica
fenomeno chimico durante la scarica
durante la carica di una batteria la corrente che la attraversa genera nel materiale chimico un fenomeno tale, che la chimica si scompone in ELETTRONI E LACUNE ....
i primi si dirigono verso il polo negativo della batteria spinti dalla corrente stessa che sta attraversando la batteria medesima .....
le lacune che sono cariche positive vengono attratte dal polo positivo medesimo della batteria sotto carica .....
questi elettroni e lacune cominciano a creare un campo elettrico all' interno della batteria ( come la carica di condensatore ) , facendo aumentare di conseguenza la differenza di potenziale tra i 2 poli della batteria medesima , quindi la tensione a vuoto aumenta sino al suo valore massimo ........
questo fenomeno chimico di scomposizione durante la carica avviene tramite un consumo di energia che va persa durante la carica è non è più recuperabile ......
questo consumo di energia si traduce a livello elettrico in una RESISTENZA INTERNA ELETTRICA .......

lo stesso fenomeno avviene durante la scarica della batteria sotto esame .
in questo caso la batteria si scarica donando elettroni e lacune al circuito esterno dove lei e collegata , e al suo interno il campo elettrico si riduce di intensità e il composto chimico puo ricomporsi ....
questo ricomporsi determina una perdita di nuovo di energia non più recuperabile e quindi persa .....
questa energia persa non è che SPARISCE , ma si trasforma in CALORE che fa alzare la TEMPERATURA DELLA BATTERIA MEDESIMA .....
questo perché TUTTA L'ENERGIA NON SI PERDE , MA SI TRASFORMA per la legge della CONSERVAZIONE DELL' ENERGIA .....
questa energia trasformata in calore non potrà mai più trasformarsi in elettroni e lacune quindi è energia elettrica persa .....

QUINDI RIASSUMENDO DOPO INNUMEREVOLI SCARICHE E CARICHE il materiale chimico perde alcune caratteristiche nello scomporsi e ricomporsi non generando più elettroni e lacune .......
questo fa aumentare la RESISTENZA INTERNA e nello stesso momento fa DIMINUIRE la CAPACITA DI CREARE ELETTRONI E LACUNE ( LA COSIDETTA CAPACITA DI UNA BATTERIA ) sotto la carica e di arrivare mai alla massima DIFFERENZA DI POTENZIALE ( TENSIONE A VUOTO ) tra i poli della batteria medesima .....
nel caso delle batterie LIPO essendo esse tutte in serie nella maggior parte dei casi e utilizzo , ecco che se una cella presenta questo deterioramento pregiudica tutto il pacco della batteria , perché ora la massima capacità è DETTATA dalla cella deteriorata , perché sarà la prima che si scarica sotto tutti i punti di vista , di voltaggio che di capacità totale di tenuta ......
buon 2018

Originalmente inviato da forbice

la temperatura esterna non incide in modo diretto sulla capacità di accumulare cariche ( elettroni e lacune ) .......in una batteria ......
ma lo fa in maniera indiretta ........
sotto carica a temperatura esterna a 0 ° centigradi , il carica batteria che noi applichiamo alla batteria per caricarla , a parità di corrente di carica (1 C ) , impiegherà più TEMPO nel caricarla e non è detto che tutto il materiale chimico a queste temperature parteciperà alla scissione degli elettroni dai nuclei degli atomi che compongono il materiale chimico .....
se tu hai nella mente un atomo vedrai un nucleo formato da protoni e poi degli elettroni che girano intorno al nucleo a certe orbite con distanze diverse ....
gli elettroni che orbitano più vicino al nucleo per poterli staccarli dalla loro orbita bisogna applicare maggiore energia .....
per staccare elettroni che orbitano più lontano dal nucleo bisogna applicare meno ENERGIA ......
LA TEMPERATURA SE HA valori bassi fa in modo che gli elettroni che girano intorno al nucleo girino più piano fino aL valore assoluto di - 273 gradi centigradi dove tutto è FERMO ......
QUINDI a elettroni fermi l' energia per strapparli dal loro nucleo deve essere molto molto maggiore ......
questa energia che si usa per strappare gli elettroni viene trasformata in calore per effetto joule ( calore ).......

questo che ti ho spiegato è FISICA PURA CHE TU POTRAI INFORMARTI SU INTERNET ....
COMPOSIZIONE FISICA DELL' ATOMO E RELAZIONI CHE SERVONO PER SCOMPORRE UN ATOMO ......

ritornando a noi non che la temperatura riduce la capacità reale , ma la puo ridurre in certe particolari condizioni ambientali ........
la stessa batteria usata in un ambiente di 20 ° centigradi di sicuro si caricherà al suo valore nominale , la batteria a 0 ° centigradi non è detto che si carica con la capacità nominale .......
la sua capacità nominale rimane invariata per entrambi i casi .....
io ho trovato batterie LIPO NUOVE CON ALTE RESISTENZE INTERNE , DOVUTE A INVECCHIAMENTI DELLE BATTERIE STESSE O CATTIVA FABBRICAZIONE DELLE CELLE CHE COMPONGONO IL PACCO BATTERIA .......
CIAO

Originalmente inviato da forbice

diverso invece se una batteria ha PERSO la sua CAPACITA NOMINALE A CAUSA DI ECCESSIVI RISCALDAMENTI O FRABBRICAZIONE DELLE CELLE MEDESIME CHE DETERIORANO IN MODO IRREVERSIBILE TUTTO IL PACCO .....
spero di averti chiarito il concetto .......
tutto nasce dalla fisica più pura e il comportamento degli atomi sottoposti alle temperature , non che campi magnetici e elettrici .......
ciao

mamma mia che confusione...

guarda il discorso e' piu' complicato, e molto diverso da come lo descrivi tu.
In realta' il motivo per cui la temperatura ha effetto sulla prestazione delle batteria al litio e' piu' meccanico che chimico... le lacune poi lasciale stare che c'entrano davvero poco qui: si chiamano batteria al litio perche' il Li+ e' lo ione che si sposta nell'elettrolita... le lacune lasciale a chi si occupa di semiconduttori.

[DELFO]

Io ho caricato molte volte pacchi 3s in parallelo come fanno molti altri e non ho mai visto differenze di valori cella prima e dopo l uso diverse da quelli con carica singola ovvero quasi inesistenti

[forbice]

Originalmente inviato da DELFO

Io ho caricato molte volte pacchi 3s in parallelo come fanno molti altri e non ho mai visto differenze di valori cella prima e dopo l uso diverse da quelli con carica singola ovvero quasi inesistenti

ciao delfo se tu lo hai fatto mettendo 3 pacchi 3s distinti e separati in parallelo devi fare molta molta attenzione a quanta tensione esse sono come valore in quel preciso momento ........
per esempio : prendiamo 3 batterie 3s da 1000mah e 20 C di scarica e 5 C massima di carica ......
se c'è una certa differenza di voltaggio totale tra le 3 batterie ( per esempio una batteria è a 11, 11 volt , seconda batteria è a 11, 90 volt terza batteria è a 11,80 volt ) succede che nell' attimo che li colleghi tramite i cavi di potenza tra di loro in parallelo , prima ancora di fare funzionare il tuo cb , la batteria che in quel momento è più carica si scaricherà su quella meno carica ......e qui non ci piove..........

ma questa corrente di scarica/carica che esisterà per pochi millisecondi ( o al massimo di qualche secondo tra le tre batterie in parallelo ) raggiunge valori di picco e di intensità cosi elevata ( determinata come valore massimo dalla moltiplicazione : tra la carica presente in quel istante sulla batteria più carica x 20 C ) che SICURAMENTE supera la corrente di MASSIMA CARICA CHE IL FORNITORE CONSIGLIA per le batterie medesime ( nel nostro caso specifico : 1000mah x 5 = 1 ampere X 5 C = 5 ampere ) ........

questa corrente di scarica /carica può provocare dei danneggiamenti dentro ogni singola cella della batteria che verrà attraversata da questa corrente transitoria di scarica/carica , non essendo controllata dal nostro cb ......

cosa molto diversa è invece per i pacchi costruiti con 3s2p , perché in questo caso non si avrà sicuramente correnti di scarica tra i 2 rami in parallelo perché essendo dalla NASCITA già le batterie collegate in parallelo , i due rami saranno sempre per tutta al durata della loro vita , sempre con la medesima tensione e non ci saranno mai correnti di scarica e carica PARASSITA ( chiamiamola cosi ) che possa danneggiare le celle da questo fenomeno.......

per questo io non collegherò mai 2 o più pacchi separati e distinti ,per esempio : da 3s...... in parallelo tra di loro , in collegamenti esterni creati successivamente per caricare in parallelo le mie 3s sotto un unico cb .......

[marcodef]

Originalmente inviato da forbice

e qui non ci piove..........

Qui invece forse si:

ma questa corrente di scarica/carica che esisterà per pochi millisecondi ( o al massimo di qualche secondo tra le tre batterie in parallelo ) raggiunge valori di picco e di intensità cosi elevata ( determinata come valore massimo dalla moltiplicazione : tra la carica presente in quel istante sulla batteria più carica x 20 C ) che SICURAMENTE supera la corrente di MASSIMA CARICA CHE IL FORNITORE CONSIGLIA per le batterie medesime ( nel nostro caso specifico : 1000mah x 5 = 1 ampere X 5 C = 5 ampere ) ........

io pensavo che la corrente sarebbe stata la differenza di tensione divisa per la somma delle Ri... ma forse mi perdo da qualche parte

questa corrente di scarica /carica può provocare dei danneggiamenti dentro ogni singola cella della batteria che verrà attraversata da questa corrente transitoria di scarica/carica , non essendo controllata dal nostro cb ......

cosa molto diversa è invece per i pacchi costruiti con 3s2p , perché in questo caso non si avrà sicuramente correnti di scarica tra i 2 rami in parallelo perché essendo dalla NASCITA già le batterie collegate in parallelo , i due rami saranno sempre per tutta al durata della loro vita , sempre con la medesima tensione e non ci saranno mai correnti di scarica e carica PARASSITA ( chiamiamola cosi ) che possa danneggiare le celle da questo fenomeno.......

per questo io non collegherò mai 2 o più pacchi separati e distinti ,per esempio : da 3s...... in parallelo tra di loro , in collegamenti esterni creati successivamente per caricare in parallelo le mie 3s sotto un unico cb .......

How-To: Parallel Charging - TJinTech

in fondo ci sono un paio di test interessanti sul transitorio iniziale, e non sembra cosi' tremendo... Tra l'altro, a riconferma, feci anch'io lo stesso test che riportai qui un paio di anni fa. se la differenza di tensione tra i pacchi e' ragionevole non si dovrebbe arrecare alcun danno alle celle.