电池耗尽后会失去电压吗?


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V =红外

电阻保持不变,据我所知,我(或电流)减小了(我的东西在旧电池上运行较慢)。

那么9伏电池能变成1.5伏电池吗?


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在将其称为无效9v之前,您几乎不会下降到1.5。一个新的9V实际上将运行在9.6V(oc)左右,而当它下降到9.0V时,它显然已经“累了”,并且花了很多钱。
JustJeff 2011年

戴夫(Dave)拍摄了一些有关电池的有趣视频:也许您觉得这很有趣(这里有些细节比您实际要问的更多):eevblog.com/2011/01/23/eevblog-140-battery-capacity-tutorial
PetPaulsen

Answers:


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当电池电量耗尽时,两种效果都会发生。开路电压下降,内部电阻上升。请注意,开路电压是专门测量电池输出的电压,而内部电阻不包括在公式中。那是因为没有电流通过该电阻,因此该电阻上没有电压降。任何体面的电压表都会有至少10MΩ的输入电阻,这甚至比没电的电池还要重要。

综上所述,不同的电池化学特性在消耗这些参数方面具有不同的特性。在短暂的初始阶段后,NiCd和NiMH具有相当平坦的放电曲线。这意味着在大部分放电周期中,即使存储的能量逐渐降低,开路电压也不会下降很多。然后,这些电池会消耗掉最后大约10%的能量,因此电压会出现急剧下降。因此,对于NiMH或NiCd,仅从电压确定充电状态是很棘手的。

其他化学物质具有更线性的放电曲线(电压是在固定电流下消耗的累积库仑的函数)。老式的碳锌电池更像这样。通常,在电压和容量方面,温度依赖性也很大。

是的,电池可能会变得很复杂。


您能否清楚说明充电状态降低导致电压下降的确切原因是什么?也许是由于内阻增加?
蒂娜(Tina J)

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9V电池电量耗尽时,的读数确实会更低,这不仅是因为内部电阻较高,而且还可能是因为 即使使用非常高的阻抗数字万用表,您也可以读取6V或7V。我不确定您可以降低到1.5V吗?内部电阻的增加使得最终您几乎无法从中吸收任何能量,因此我希望电压会渐近地变为更高的电压。即使这样,耗尽至1.5V的9V永远无法提供1.5V电池可以提供的电流。


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我认为用户需要帮助的问题是内部电阻增加的概念,而1.5 V只是示例废电池,试图证明电压降是问题所在。
Kortuk 2011年

尽管我不确定提供合理电阻负载的单个电池是否会在合理时间内耗尽,以至于其开路电压基本上不会下降到零,但是对于串联连接电池组中的某些电池来说,这是有可能的(都是“ 9伏电池”),以使其开路电压变为负值。确实,我曾经有一个AA电池,即使在驱动20mA负载时,它也能测量到约0.2伏的负电压。9伏串联接线板的开路电压很容易降至1.5V以下,尽管内部电阻确实会上升。
2013年

@stevenvh您能否清楚说明充电状态降低导致电压下降的确切原因是什么?内部电阻如何增加?
蒂娜(Tina J)

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实际上,电阻随着电池的耗尽而急剧变化。电压会随着使用而下降,但是在许多应用中,增加的内部电阻会使电池在降压之前很久就无法使用。


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当电池电量耗尽时,其开路电压将下降,并且其内部电阻将上升。除非电池几乎完全没电,否则开路电压与内部电阻相比似乎会相当线性地下降(我想像不同的化学方法会有所不同),但开路电压将保持合理的水平。
一个9V的电池可能会以5欧姆的内部电阻开始,放电后达到100欧姆以上(数字是粗略的指导,尚未完全研究)。如果我们带一个中等放电的9V电池(内部电阻升至50欧姆)并用万用表读取(负载为1兆欧),则仍可能读取9V左右的电压,因为万用表的电路几乎没有负载(例如9 * 1000000/1000050 = 8.99V)。
在500欧姆负载下,它会降至9 * 500 /(500 + 50)= 8.18V。
也许开路电压最终会达到7.5V,电阻会达到200欧姆(同样,这些数字只是一个粗略的例子,毫无疑问Google会更好地了解它)

所以是的,随着电池的耗尽,电压会下降,内部电阻也会上升。通常最好检查负载下的电池,以了解电池的扁平程度。


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Voc或开路稳态电压随SOC的下降呈非常线性的关系,因为电池的充电电容相当恒定。但是,ESR急剧上升,超过90%SOC,然后缓慢上升到50%SOC以下,然后迅速下降到10%以下,有点像浴盆曲线。因此,ESR和具有较高ESR的存储器次级充电电容的最新电流会极大地影响SOC的负载电池电压。当负载电流为V vs SOC时,ESR的两端会增加斜率。


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众所周知,直流电路的额定电压为VA,即电压和电流的乘积;即,如果电池的电压在放电过程中下降,则电池会提供高电流以匹配所需的VA负载,但电压会降低其内部电阻电池增加,因此电池无法提供实际的实际负载所需的电流量,因此发现电池已放电。


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用这样的比喻说电池就像两个骑自行车的人在底部用管子连接在一起,一个装满水,另一个装满,那不是安全的。当您打开电路时,满缸会试图撞到空缸中。一会儿,电子失衡使整个圆柱体倾倒入空。在两侧开始均衡后,水流的压力变慢,就像管子(或内阻)允许很少的水通过,从而降低了电压。仍有一些压力(电压)。但是电路或组件的电阻太大,无法使电压有效


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以您惯用的方式滥用V = IR!这严格适用于在电势(电压)的作用下流过电阻负载的电流。现在定义您要在以下方面应用欧姆定律的电阻性负载,电压和电流:

  • 是:V是​​电池的电压,R是外部电阻或负载,I是通过的电流。那么这与电池的电压随着消耗而降低无关。
  • 是:V是​​电池的电压,R是电池的内部电阻,I是电池提供给外部负载的电流吗?在这里应用欧姆定律可以告诉我们,如果电池提供的电流增加,则在电池端子上读取的电压会降低。

至于电池的电压随着充电状态的降低而降低(我们消耗的电池越多),这与实际产生电压的化学材料的变化有关,即电极浸入电解质中。即,多余的自由电子的电极损失。

电压相对于充电状态变化的速率和行为取决于电池的化学性质,而不取决于任何电气定律。例如,这是碱性电池与NiMh电池在被消耗时的电压降形状之间的比较(来源):

电压下降

请注意,当我提到“电池电压”时,是指开路电压,即没有电流流过电池。内部电阻对此电压没有任何影响。

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