AA 배터리가 짧은 시간 동안 제공 할 수있는 최대 전류를 계산하는 방법은 무엇입니까?

AA 배터리 (완전 충전)가 짧은 시간 동안 (최대 1 초) 전달할 수있는 최대 전류를 측정하고 싶습니다.

멀티 미터 로이 작업을 수행해야합니다.

• 멀티 미터를 설정하여 가장 높은 값에서 앰프를 측정합니다. 현재 멀티 미터의 입력이 10A (최대 30 초)입니다.
• 배터리의 음극에 음극 프로브 연결
• 포지티브 프로브를 배터리의 포지티브쪽에 꽂습니다 (1 ~ 2 초).
• 기기의 가치를 읽다

일반적으로 주어진 부하에 대한 전류를 측정해야 할 경우 멀티 미터는 회로에서 직렬로 연결됩니다. 여기에서 멀티 미터를 배터리에 직접 연결하기로 결정한 것은 (실제로)로드가 거의 없습니다.

단락이 발생합니다. 이론적으로 전류는 엄청나게 높아야하지만 (저항이 거의 0이므로) AA 배터리에는 내부 저항 (IR)이 있기 때문에 (다행히) 제한됩니다.

이것이 좋은 생각입니까? 아니면 장치를 죽이거나 원하는 측정 효과를 얻지 못합니까?

참고 : AA 배터리 만 사용 하여이 작업을 수행한다는 것을 명심하십시오. 예를 들어 주 AC 전류 에서이 작업을 수행하면 (220V AC 단락) 매우 위험하고 장치가 즉시 파괴 될 것입니다.

하여 현재 배터리가 제공 할 수있는 I 평균값 A하지 암페어시 다른 단위 (아).

경고 : "집에서이 작업을 시도"하는 경우 심각한 위험이 발생할 가능성이 적다는 점에 유의하십시오. 아래를 참조하십시오.

당신이 제안하는 것은 실행 가능하고 유용하며 잠재적으로 위험한 방법입니다.
나는 당신 이이 일을 해치지 않을 가능성은 거의 없지만 가능성이 있음을 알아야합니다.

나는 단일 알칼리 또는 NiMh 세포 이외의 다른 방법으로는 이것을하지 않을 것입니다. AA 크기 이상의 셀에 대해서는 매우주의해야합니다. 나는 LiFePO4 셀의 LiIon 또는 LiPo로 이것을 시도하는 것을 고려하지 않을 것입니다. LiFePO4 셀은 모두 더 높은 단자 전압, 높은 잠재적 방전 속도 및 알려진“화염과 함께 배출되는”경향이 있습니다 (LiFePO4 제외).

몇 년 동안 부분적으로 사용한 알카라인 배터리를 테스트하는 방법을 성공적으로 사용했습니다. 나는 그것에 대해 아무런 문제가 없었지만 이것이 다른 사람들이 그렇게 운이 좋다는 것을 의미하지는 않습니다. 마지막에 의견이 잘못 될 수 있습니다.

Alkaline AA 1.5V 배터리의 "선도"를 결정하기 위해 두 가지 작업을 수행합니다.

• 셀 개방 회로 전위를 측정하십시오. 이것은 매우 안전하고 피해를주지 않는 방법입니다. 유효 기간을 많이 사용하지 않은 알카라인 배터리는 1.6V 이상의 전위 (일반적으로 1.65V)를 갖습니다. 이것은 저렴한 카본-아연 / 르클 랑슈 / 헤비 듀티 셀보다 높으며 셀이 실제로 알카라인 셀이고 본질적으로 새로운 셀인지를 결정하는 신뢰할 수있는 방법입니다. 1.6V를 초과하는 셀은 아래 설명 된대로 전류 방전으로 "테스트"할 필요가 없습니다 (그러나 원하는 경우 가능).

• 멀티 미터에서 10 amp 범위를 사용하여 약 1 초 동안 셀 단락 전류를 측정하십시오. 미터의 내부 저항, 리드 저항, 플러그 인 연결 저항 및 배터리와의 접촉 저항은 모두이 테스트에서 잠재적으로 중요한 저항이므로 결과는 미터마다 약간 씩 다르며 프로브가 얼마나 잘 접촉하고 리드 플러그가 얼마나 잘 연결되는지에 따라 다릅니다. 미터 소켓에 접촉하십시오. 이러한 잠재적 인 차이에도 불구하고 테스트는 유용하고 합리적으로 반복 가능합니다.

정보 만 : 이 테스트를 수행하는 가장 일반적인 이유는 사용하지 않는 셀의 셀 중 어느 셀이 사용되지 않고 고출력 카메라 플래시에 사용하기에 적합한지를 결정하기위한 것입니다. 관련된 플래시는 과부하를 나타냅니다. 용량은 사진 환경에 따라 달라지는 에너지에 따라 약 100 회의 플래시 일 것입니다. 어두운 큰 방으로의 플래시는 완전히 충전되는 반면, 가까운 범위에서 밝은 색의 피사체를 촬영할 때는 저장된 에너지의 작은 부분 만 사용됩니다. 배터리를 소진하기 위해 반복해서 사용하면 배터리가 너무 뜨거워 플래시에서 꺼낼 때 처리 할 수 ​​없을 것입니다 (아마도 70도)! 완전 부하 상태에서 배터리가 공급하는 평균 전력은 50 ~ 100W 일 것입니다. 배터리를 공급하려면 상태가 양호해야합니다.

단락 테스트는 일반적으로 양질의 새 셀에 대해 5-10A의 결과를 반환하며 약 1 초의 테스트 기간 동안 전류가 약간 떨어집니다.

사용한 셀의 결과는 상당히 다릅니다. 3 ~ 5 amp 범위에있는 것은 셀이 플래시 사용에 유용하다는 것을 의미합니다. 몇 암페어의 결과 배터리가 여전히 시계 또는 전자 저울과 같은 드레인이 적은 장비에 유용하다는 것을 의미합니다. 그보다 적은 셀은 아마도 가장 잘 버려 질 것입니다.

위의 테스트는 AA 알카라인 셀에 사용되지만 NimH AA 셀에도 사용할 수 있습니다-더 위험합니다. NimH 셀은 완전 충전시 더 높은 방전 속도를 가질 수 있지만,이 테스트에 존재하는 저항은 일반적으로 전류를 거의 동일한 값으로 제한합니다. 방금 완전히 충전 된 2000mAh Eneloop AA 셀 (Panasonic Chinese made version)로 시도했습니다. 이것은 약 7 암페어에서 정점에 도달했습니다. Eneloop 셀은 시장을 선도하는 품질의 AA NimH 셀보다 용량이 적지 만 주어진 방전 레벨에서 훨씬 더 긴 저장 수명과 더 높은 단자 전압을 갖습니다. 나는 그들이 더 높은 용량의 "정상"AA NimH 셀과 비슷한 결과를 기대할 것이다.

몇몇 경우에 나는 제 바지 주머니에 셀을 충전하기에 충분한 양의 AA 셀을 가지고 다닐만큼 어리 석었고 3 번의 경우에도 주머니에 다양한 동전, 열쇠 등으로 안정적인 회로를 형성 할만큼 운이 좋지 않았습니다. 포켓 온도는 거의 즉각적으로 통증 수준 이상으로 상승했으며 화상은 확실한 가능성이었습니다. 포켓 내용물은 매번 무심한 성급함으로 흘려 져야했다. 어떤 세포도 기계적 손상의 징후를 보이지 않았지만, 그러한 학대에 따라 어떤 방식으로 '폭발'했다면 나는 더 시끄럽지 만 놀라지 않았습니다.

단기간 동안 단일 AA NimH 셀을 단락시켜 10A로 설정된 미터는 손상되지 않습니다. 직렬로 또는 AA보다 큰 하나 이상의 셀은 셀의 해체 또는 미터 내부의 혼란 또는 해체를 유발할 수 있습니다. 일부 미터는 10A 범위에서 융합되었지만 많은 미터는 그렇지 않습니다 (그리고 내가 본 가장 저렴한 미터는 아닙니다). 확장 된 10A 범위의 과전류 사용은 10A 분로 및 미터 자체를 몇 밀리 초 후에 파괴 할 수 있습니다.

배터리의 하드 쇼트는 실제 취한 에너지와 비교하여 용량의 불균형적인 감소를 유발할 수 있으며 이차 전지의 장기적인 영구적 인 저하를 유발할 수 있습니다. 나는 이것이 YMMV가 아니라는 것을 알지 못했다.

위에서 언급 한 Eneloop 셀을 7A에서 총 약 5 초 동안 단락시킨 후, 전체 용량으로 복원하는 데 약 40mAh의 충전이 필요했습니다. 에너지 출력 ~ = 1V는 x 7A x5 초 = 35 줄입니다. 복원 에너지 ~~ = 1.4V x 40 mAh ~ = 200 줄. 이 테스트 샘플 (1 개 항목)은 너무 작아서 통제 할 수 없어서 결론을 내릴 수 없지만 흥미 롭습니다.

최악의 경우 전체 단락 상태에서 셀은 내부에서 약 10 와트, 일반적으로 그보다 적은 전력을 소비 할 수 있습니다. 아마도 10-20 초 동안 높은 방전 상태에서 NimH 세포에 대한 비공식적 인 부주의 한 포켓 테스트는 그들이 스스로 해체하지 않고 (적어도 내가 경험 한 작은 샘플에 대해), AA 알카라인의 여러 번에 플래시가 발생하면 내 용법을 견딜 수 있음을 나타냅니다 전지가 너무 뜨거워서 취급하기에는 너무 뜨거워서 너무 큰 방전과 고온을 충분히 견딜 수 있음을 시사합니다.

따라서 위에서 설명한 AA 알카라인 또는 NimH 셀의 단락 테스트는 물리적으로 위험 할 것으로 예상하지 않습니다. 그러나 그것이 밝혀 졌다면 나는 완전히 놀랄 일이 아닙니다.

전류가 너무 높으면 멀티 미터의 퓨즈가 끊어 지거나 배터리가 폭발합니다.

Wikipedia에 따르면 Energiser AA 배터리의 내부 저항은 실온에서 약 0.15R입니다. 이것은 약 10A 전류를 제공합니다. 그러나 멀티 미터의 내부 저항에 영향을 미쳐 전류를 줄일 수 있습니다.

대신, 높은 정격 전력을 가진 0.01R과 같은 매우 작은 저항을 구입하여 배터리에 적용하십시오. 그런 다음 저항 의 전압 을 측정하고 옴 법칙을 사용하여 전류를 계산하십시오. 이렇게하면 멀티 미터를 보호 할 수 있으며 멀티 미터의 분로 저항은 영향을 미치지 않습니다.

노트

위의 답변은 Alkaline AA 배터리를 가정합니다. Spehro가 말했듯이 다른 유형은 위험 할 수 있습니다.

확실히 멀티 미터를 죽이지 않지만 전압은 너무 빨리 떨어지고 전류가 너무 많이 떨어 지므로 많이 측정 할 수 없습니다. 이러한 설정의 1 초는 실제로 짧은 시간이 아닙니다. 가능한 한 가지 설정은 트림 팟 또는 전위차계를 직렬로 테스트하고 시간이 지남에 따라 전압을 기록한 다음 결과를 분석하는 것입니다. 그러나 그것은 많은 작업이 될 것입니다. 냄비를 최대 값 (500R이라고하자)으로 시작하고 방전 곡선을 기록해야합니다. 그런 다음 새 배터리를 사용할 때마다 배터리를 1 초보다 빨리 방전시키는 값에 도달 할 때까지 점진적으로 줄이고 반복하십시오. 이 경우 멀티 미터를 사용하여 전류가 아닌 전압을 측정합니다.

그러나 일반적으로 배터리 제조업체는 이미 그러한 작업을 수행했습니다. 사용하려는 특정 배터리에 대한 데이터 시트를 찾을 수있는 경우이 정보가있을 수 있습니다.

전류 용량이 높은 셀 (예 : NiCd) 인 경우에는 특히 위험 할 수 있습니다. 내 경험상 알칼리성 및 아연-탄소 전지로 단시간 동안 수행하면 위험하지는 않지만, 신중함은 안전 안경을 착용하고 불연성 물질로 세포를 함유하는 것이 좋습니다. NiCd 셀 (유연한 9V 배터리조차도)은 단락 및 비보호 리튬 셀이 화재를 포착하기 위해 심하게 폭발하는 것으로 알려져 있으며 NiMH 셀은 일부 조건에서 뜨거운 수소 가스와 전해질을 배출 할 수 있습니다. NiCd 셀의 단락 전류는 미터의 10A 정격을 크게 초과 할 수 있으므로 미터 또는 테스트 리드가 손상 될 수 있습니다.

10A (100mV)를 읽을 때 미터 전체의 전압을 찾아 내부 저항의 추정치를 얻을 수 있지만 전기 화학적 영향은 있습니다 ( "편광"). ) 단락 전류가 피크에서 빠르게 떨어질 수 있습니다. 셀이 방전 될 때 내부 저항이 올라가므로 짧은 펄스로 전류를 끌어 오는 경우 셀 수명 동안 어떤 일이 발생하는지 잘 알 수 없습니다.

최대 고장 전류 (예 : 보호 회로의 차단 전류)에 대한 아이디어를 얻는 것이 유용한 경우 유용 할 수 있습니다.

방법 1. 배터리에서 가까운 단락 전류 를 안전하고 정확하게 측정하려면 펄스 부하를 설정해야합니다. 이러한 부하는 2N3055와 같은 NPN 전력 트랜지스터의베이스를 구동하는 낮은 듀티 사이클, 즉 초당 10ms 펄스를 갖는 발진기로 구성 될 수있다. 배터리 + ve에서 1ohm 1W 저항을 트랜지스터 수집기에 연결하십시오. 이미 터와 배터리 -ve는 발진기 접지에 함께 연결됩니다. 오실로스코프를 사용하여 저항의 전압 펄스를 측정하십시오. 10V 펄스는 배터리가 10A 전류 펄스를 전달 함을 의미합니다. 이 방법은 거의 단락을 사용하여 측정합니다 . 실제 단락에 훨씬 더 가까워지는 것은 어렵습니다.

방법 2.이 방법은 전류를 끌어 들이지 않고 배터리의 내부 저항을 측정합니다. 1000uF 커패시터 (전해 타입, 극성 참고!), 배터리, 50 옴 저항 및 오실레이터를 직렬로 연결하십시오. 오실레이터는 100Hz 1V rms 사인파를 50 옴으로 전달할 수있는 실험실 장비가 될 수 있습니다. 오실로스코프를 사용하여 배터리와 50ohm에서 피크 대 피크 전압을 측정하십시오. 이들의 비율은 배터리 하나를 수있는 내부 저항을 제공 기대 배터리가 합선 할 필요가있는 경우 초기 전류에 유일한 제한을 수 있습니다.

테스트 프로브는 상당한 저항 소스를 제공하며 최종 설계에서 테스트 프로브의 셀 접점에 대한 핸드 압력을 사용하지 않으면 전력 출력을 정확하게 측정 할 수 없습니다.

멀티 미터에 연결할 수있는 바나나 플러그가있는 테스트 배터리 홀더를 만들어보십시오. 기계적 접촉이 양호한 배터리 홀더를 찾으십시오. 이를 통해 접촉 저항을 줄임으로써 배터리에서 더 많은 전력을 공급할 수 있습니다. 이와 같은 고전류 애플리케이션에서는 상당한 전력 손실의 원인이됩니다.

그러나 배터리 홀더 (적어도 일반적인 것)는 1A 이상의 전류를 의미하지 않습니다. 손전등 제작자 및 무선 제어 모델 애호가와 같은 그룹 이이 문제에 부딪치며 내가 본 몇 가지 제안 중 가장 좋은 것처럼 보이는 것은 구리 브레이드를 사용하여 스프링 접점을 향한 다음 무거운 게이지 와이어를 구리 브레이드에 납땜하는 것입니다 . 이것은 배터리에 고전류, 저 저항 접점을 제공하며 배터리에서 최대한의 전류를 얻을 수 있습니다.