Pillerde İç Direnç
Pilde iç
direnç nedir? İç direncin etkileri nelerdir? İç direnç nasıl ölçülür gibi
sorulara cevap arayacağız.
Her
malzemenin olduğu gibi pillerin de bir direnci vardır. Buna internal resistance yani iç direnç denir.
1 numaralı
pilin iç direnci, 2 numaralı pilin iç direncinden daha yüksekse 1 numaralı pil
2 numaralı pilden daha kötü bir
pildir diyebilir miyiz? Bunu
söyleyemeyiz. Bir pilin iç direnci 10
mOhm, diğer pilin iç direnci 20 mOhm iken birinin diğerinden daha iyi olduğunu
söyleyemeyiz.
Bir hücre
modelinin iç direnci biliniyorsa, datasheette bir aralık verildiyse, -örneğin
Panasonic 18650GA hücresinin iç direnci 25-35 mOhm arasındadır- siz bu modelden
bir pil ölçerseniz ve ölçtüğünüz hücrenin iç direnci 45 mOhm ya da daha fazla
çıkarsa elinizdeki hücrede bir problem olduğunu söyleyebilirsiniz. Ancak farklı
bir modelin iç direncini ölçüp 45 bulursanız bu hücre arızalıdır diyemezsiniz.
Örneğin BAK 18650C4 modelinin iç direnci yüksektir. Her model, kendi iç direnci referans alınarak
yorumlanmalıdır.
Yani iç direnci yüksek olan her hücreye
kötü diyemeyiz.
İç direncin değerini belirleyen birçok
faktör vardır. Hücrenin kapasitesi, maksimum deşarj akımı, maksimum şarj akımı,
kendi kendine deşarj olma süresi, hücrenin yapımında kullanılan malzemeler ve
markanın üretim teknolojisi gibi birçok faktör sayılabilir.
Büyük markaların bazı 18650 modellerinin listesini
çıkardım. Buradan iç direnç ile ilgili bazı yorumlar yapabiliriz. Gördüğünüz
gibi maksimum deşarj akımı yüksek olan pillerin iç direnci genel olarak çok
düşük. Bir pilin iç direnci yüksek olsa
da pil gayet sağlıklı ve yüksek kapasiteli olabilir.
Seri ve Paralel Batarya Gruplarında İç Direncin Önemi
Pillerle seri ve paralel bir batarya grubu
yapacaksak kesinlikle aynı model pilleri kullanmalıyız. Aynı modelin de
birbirine en yakın iç dirençlerdeki modellerini kullanmalıyız. Farklı iç
dirençlerdeki pilleri seri yaparsak batarya grubunu kullanırken, tüm batarya
grubundan eşit akım çekmeyi beklerken farklı iç dirençlerdeki hücreler farklı
akımlarla deşarj olabilirler. Böylece bir grup diğerinden çok daha önce deşarj
voltajına ulaşmış olur ve bataryamızı tam kapasite ile kullanamayız.
Kullandığımız bms’lerin birçoğunda balans
özelliği yok. Var olanlarda da balans akımı, 50 mA, 100 mA gibi ufak değerler.
Bu kadar ufak değerlerdeki balans akımının işe yaraması için biz olabildiğince
eş pilleri seçmeliyiz. Böylece pillerin
arasında çok az voltaj farklılığı oluşsa da bms bunu telafi edecektir. Ancak
biz çok farklı pilleri birlikte gruplarsak 50 mA dengeleme akımı bir işe
yaramayacaktır.
Pillerin iç direncini nasıl ölçebiliriz? Multimetre
ile iç direnç ölçebilir miyiz?
Pillerin iç direnci genel olarak 100 mOhm’dan
küçük olduğu için kullandığımız multimetreler aracılığı ile pillerin iç
direncini ölçmek mümkün değildir. Bu ölçüm için daha hassas ve bu iş için
geliştirilmiş cihazlar gereklidir.
Bu iş için en ucuz cihazlar iç direnç de
ölçebilen bazı pil şarj cihazlarıdır.
Örneğin Xtar Dragon VP4 Plus şarj cihazı iç direnç ölçebilir. Probları
yüzey temasını arttıracak şekilde tasarlandığı için iyi ölçüm sonucu
vermektedir. Tabii ki çok hassas ve profesyonel işler için kullanılamaz. Fiyatı
500 tl civarında sanırım.
Bundan daha hassas ve taşınabilir cihazlar
da vardır.
HİOKİ 3554 ve Neware BVIR ürünleri bu iş için
geliştirilmiştir ve 2000 dolar civarında fiyatları var. Profesyonel firmalar
içindir.
Bunlardan çok daha hızlı, çok daha doğru
sistemler de vardır. Bu sistemler taşınabilir değil ve saatte 3600 pilin iç
direncini ölçüp kaydedebilir. Fiyatları Binlerce dolardır. Seri üretim yapan profesyonel firmalar
içindir.
DC Metot ile İç Direnç Ölçme
Bu saydığım makineler AC 1000-hertz method
yöntemi ile, sadece pilin eksi ve artı kutbuna temas
yöntemi ile ölçüm yapıyordu. Bunun haricinde DC yöntem de vardır. DC yöntem ile
ölçüm yapabilmek için 1 multimetreye ve pilden akım çekmemizi sağlayacak
yüklere ihtiyacımız vardır.
Burada İç Direnç Rir = (V1-V2)/(I1-I2) formülü ile hesaplanır. Batarya önce I1 akımı
ile 5 saniye deşarj edilir, voltaj düşüşü ölçülür daha sonra I2 akımı ile 5
saniye deşarj edilir voltajı ölçülür.
Bu yöntem
kesin sonuç vermez çünkü multimetre hassas olmayabilir, tam istediğimiz kadar
akım çekemeyebiliriz, ancak yine de fikir verir.
Tüm bu
yazılanlar fabrikadan çıkmış sıfır pil için geçerlidir, punta, lehim yapılmış
pillerde doğru ölçüm yapılamayabilir, çünkü bahsettiğimiz iç direnç gerçekten
çok küçük.
Yazıda
yanlışlık varsa, ya da sormak istedikleriniz varsa lütfen yazın. Farklı bir
yöntem bilenler lütfen mesaj atsın. Okuduğunuz için teşekkürler.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder