1. Известно, что при изготовлении батарей, необходим подбор ячеек по параметрам. Чем точнее будут подобраны отдельные аккумуляторы, тем дольше может прослужить батарея. Особенно высоки требования при производстве высоковольтных батарей, состоящих из большого числа последовательно соединенных ячеек.

В большинстве случаев подбор ограничивается сортировкой ячеек по разрядной емкости в пределах 1-5% при небольших токах разряда (5-ти часовой режим разряда).

Реальные же условия эксплуатации батарей могут значительно отличаться.

Ответственные производители батарей проводят дополнительный отбор аккумуляторов по емкости при больших токах разряда. Еще лучше отбирать аккумуляторы по зарядно-разрядным характеристикам при разных токах. Процесс этот длительный и требует дорогого оборудования. Значительно сократить этот этап позволяет подбор ячеек по внутреннему сопротивлению. Лучше, если сортировка осуществляется по равенству обоих составляющих сопротивления: омической и поляризационной; а так же в заряженном и разряженном состояниях аккумуляторов. Равенство сопротивлений говорит об одинаковости в технологии изготовления (например: количество и концентрация залитого электролита).

Такие аккумуляторы будут деградировать в процессе эксплуатации так же одинаково. Снижается вероятность переполюсовки отдельных элементов.

Этапы подбора аккумуляторов в батарею: 1). Заряд (или циклирование, заканчивающееся заряженным состоянием). 2). Сортировка по сопротивлению в заряженном состоянии. 3). Сортировка по разрядной емкости. 4). Сортировка по сопротивлению в разряженном состоянии.

Временные затраты получаются около 20–30 секунд на измерение сопротивление одной ячейки (с учетом подключения), а результат – повышение надежности и срока службы батареи.

Например: батареи 28,8В (24 последовательно соединенных NiCd аккумуляторов) емкостью 1,7Ач, изготовленные по данной методике, эксплуатировались при токах заряда 27А в условиях севера (зима 2005–2006 года). Ни одна батарея не вышла из строя, разрядная емкость и мощностные характеристики остались в норме. Заряд и контроль состояния проводились на зарядно-разрядном устройстве ChDiNi-220–28,8–600.

2. Так же измеритель сопротивления оказывается полезным при выборе ленты для межэлементных перемычек. Оказалось, что многие организации, занимающиеся сваркой батарей, даже не задумываются о сопротивлении выбранного для сварки материала, выбирая его принципу, чем легче приваривается, тем лучше. Но применение высокоомной ленты сводит на «нет» выбор для батареи высококачественных аккумуляторов.

Например: в батарее, предназначавшейся для работы в космосе, перемычки были сделаны из материала с таким высоким удельным сопротивлением, такой маленькой толщины и ширины, что их сопротивление было даже больше внутреннего сопротивления составляющих батарею аккумуляторов.

Особенно важно знать вклад, вносимый перемычками и выводами в батареях короткого разряда. С помощью измерителя внутреннего сопротивления можно определить сопротивление перемычек и выводов. Сопротивление определяется как разница между омическим сопротивлением аккумулятора с перемычками (измерительные щупы подключаются к концам перемычек) и собственно аккумулятора (Измерительные щупы подключаются как можно ближе к аккумулятору).

Не пренебрегайте знанием внутреннего сопротивления аккумуляторов и сопротивлением перемычек, используемых при сварке!

Последний пример неграмотной комплектации батареи:

Электролёт (Радиоуправляемая модель самолёта с электрическим двигателем). В магазине к нему посоветовали купить NiMh батарею 9,6В емкостью 2,3Ач (собрана из зелено-оранжевых аккумуляторов GP). Сказали, что емкость в 2 раза больше, чем у NiCd, значит, в 2 раза дольше летать будет. Реально самолет еле-еле набирал высоту, ни о каких фигурах и речи быть не могло, лишь бы удержатся в воздухе. Отлетал меньше 5 минут, не хватало тяги и самолет плавно снижался. Вынув аккумуляторы, пилот обжегся об них и выронил на землю. Батарея разлетелась. От температуры упаковка расплавилась, цилиндры аккумуляторов большей частью были оголены. Еще не много и короткое замыкание, воспламенение и дорогостоящий самолет потерян.

Ошибки:

Во время полета ток разряда батарей составляет 10-20А. Для таких токов можно использовать только NiCd аккумуляторы короткого режима разряда (например, Cadnica — ULTRA). Их внутреннее сопротивление должно быть менее 10мОм (для габарита АА), иначе происходит сильный перегрев при разряде (Перегрев свыше 50°С приводит к снижению ресурса работоспособности и даже полному выходу из строя).

Сопротивление же GP-2300мАч составляет более 30мОм. В 3 раза больше рассеивается тепла при том же токе разряда. И в 3 раза больше падение напряжения. Кроме того, перемычки у этой разлетевшейся батареи были почерневшие от перегрева. Не правильно выбран материал и площадь сечения. Сопротивление соединений было около 20мОм. Таким образом, общее сопротивление батареи было 8×30+7×20=380мОм.

При токе 10А на таком сопротивлении падает 3,8В. Т.е. на регулятор скорости поступало напряжение 9,6–3,8=5,8В, а с учетом тонкого и хлипкого разъема выводов и еще меньше. Отсюда и не достаточная тяга.

Кроме того, аккумуляторы GP-2300 рассчитаны на очень маленький разряд. Они отдают свою емкость при токах разряда менее 50мА.

Уже при токе разряда 300мА их емкость составляет 1600-1800мАч, хотя по нормам они должны отдавать 2300мАч при токе разряда 460мА. С увеличением тока разряда их емкость быстро падает. Коротко-разрядные же NiCd аккумуляторы имеют почти одинаковую емкость при разных токах разряда.

Применение в данном случае NiCd аккумуляторов емкостью 1200-1400мАч (больше в габарите АА зарекомендовавшие себя фирмы не делают) дает выигрыш в тяге, времени полета и сроке службы батареи.