Nội Trở Ắc Quy Là Gì? Thông Số Nội Trở Bao Nhiêu Là Tốt?

Nội Trở Ắc Quy Là Gì

Nội trở ắc quy là một thông số thể hiện mức độ cản trở dòng điện bên trong ắc quy khi hoạt động. Khi ắc quy cung cấp dòng điện cho tải, nội trở sẽ gây ra một phần sụt áp nội bộ, khiến điện áp đầu ra thấp hơn so với điện áp danh định.

Giá trị nội trở ắc quy càng thấp thì khả năng ắc quy cung cấp dòng điện ra bên ngoài càng tốt, đặc biệt là dòng điện cao trong thời gian ngắn (ví dụ như khi khởi động động cơ). Ngược lại nội trở càng lớn thì hiệu suất hoạt động của ắc quy càng thấp, đồng thời sinh nhiệt nhiều hơn khi sử dụng, có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ và độ an toàn.

Bảng nội trở của bình ắc quy theo thứ tự tăng dần:

Nguyên Nhân Làm Thay Đổi Nội Trở Ắc Quy

• Tuổi thọ sử dụng: Đây là nguyên nhân phổ biến và tự nhiên nhất. Theo thời gian, các phản ứng hóa học bên trong ắc quy sẽ làm biến đổi cấu trúc của điện cực và chất điện phân. Các tinh thể sulfat có thể tích tụ trên bề mặt bản cực (hiện tượng sulfat hóa), làm giảm diện tích tiếp xúc và tăng điện trở. Chất điện phân cũng có thể bị phân hủy hoặc bay hơi, ảnh hưởng đến khả năng dẫn điện.
• Nhiệt độ môi trường:
  • Nhiệt độ quá thấp: Khi nhiệt độ giảm, hoạt động hóa học bên trong ắc quy bị chậm lại, chất điện phân trở nên nhớt hơn và độ dẫn điện giảm, dẫn đến tăng nội trở. Điều này giải thích tại sao xe khó khởi động hơn vào mùa đông.
  • Nhiệt độ quá cao: Nhiệt độ cao đẩy nhanh quá trình ăn mòn và lão hóa các thành phần bên trong ắc quy (nhất là bản cực và chất điện phân), làm tăng nội trở và giảm tuổi thọ tổng thể của ắc quy nhanh chóng.
• Tình trạng phóng/xả sâu: Việc để ắc quy cạn kiệt năng lượng hoàn toàn (phóng/xả sâu) liên tục sẽ gây ra hiện tượng sulfat hóa nặng và vĩnh viễn trên các bản cực. Lớp sulfat này là một chất cách điện, làm tăng nội trở đáng kể và giảm dung lượng ắc quy.
• Sạc quá mức: Sạc ắc quy quá mức có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt, làm bay hơi chất điện phân và biến dạng các bản cực. Điều này cũng góp phần làm tăng nội trở và làm hỏng ắc quy.
• Sạc không đủ hoặc sạc nhồi: Khi ắc quy không được sạc đầy đủ thường xuyên, hiện tượng sulfat hóa cũng có thể xảy ra do các tinh thể sulfat không được chuyển hóa ngược lại thành vật liệu hoạt động. Điều này dẫn đến sự tích tụ sulfat theo thời gian và làm tăng nội trở.
• Thiết kế và vật liệu chế tạo: Chất lượng vật liệu, công nghệ sản xuất và thiết kế của ắc quy (ví dụ: loại bản cực, chất điện phân, cấu trúc bên trong) cũng ảnh hưởng đến giá trị nội trở ban đầu và tốc độ tăng nội trở theo thời gian.
• Mức độ chất điện phân (đối với ắc quy axit-chì ướt): Đối với ắc quy nước, nếu mức nước điện phân thấp, các bản cực có thể bị khô và bị hỏng, làm tăng nội trở.
• Đoản mạch hoặc quá tải: Các sự cố đoản mạch hoặc việc yêu cầu ắc quy cung cấp dòng điện vượt quá khả năng trong thời gian dài có thể gây ra hư hại nhiệt và hóa học, làm tăng nội trở vĩnh viễn.

Phương Pháp Đo Nội Trở Ắc Quy Chính Xác Nhất

Phương pháp dùng nguồn điện xoay chiều

Phương pháp này hoạt động bằng cách đưa một dòng điện xoay chiều (AC) nhỏ, thường ở tần số 1kHz, vào ắc quy. Thiết bị sẽ đo độ sụt áp AC và sử dụng định luật Ohm để tính toán nội trở. Phương pháp này được áp dụng cho một số dòng máy đo nội trở ắc quy hiện đại trên thị trường như: Hioki BT3554, Fluke BT510, Kyoritsu 3551,...

Phương pháp dùng nguồn nạp một chiều (DC load)

Quy trình thực hiện bao gồm đo điện áp mạch hở, sau đó đặt một tải lên ắc quy và đo điện áp khi có tải cùng với cường độ dòng điện chạy qua tải. Cuối cùng, nội trở được tính toán bằng công thức r = (E−U)/I, trong đó E là điện áp mạch hở. Phương pháp này có thể thực hiện với các thiết bị đo cơ bản như vôn kế và ampe kế, nhưng độ chính xác lại thấp.

Phương pháp dùng nguồn đa tầng tần số (Electrochemical Impedance Spectroscopy - EIS)

Phương pháp này áp dụng các tín hiệu AC ở nhiều tần số khác nhau lên ắc quy và phân tích phản ứng trở kháng ở từng tần số, từ đó xây dựng một phổ trở kháng. Phổ trở kháng này cho phép phân tích sâu hơn về các quá trình điện hóa bên trong ắc quy, bao gồm nội trở và các thành phần trở kháng khác.

Tuy nhiên, phương pháp này rất phức tạp, đòi hỏi máy đo nội trở ắc quy chuyên dụng, kiến thức sâu về điện hóa và có chi phí cao, không phù hợp cho việc kiểm tra nhanh hàng ngày.

Đo bằng các máy test ắc quy chuyên dụng

Một số loại máy test hiện đại như Quicklynks BA1000 khi kiểm tra ắc quy sẽ hiển thị đầy đủ các thông số như: điện áp, dòng khởi động lạnh (CCA), tình trạng ắc quy, tình trạng sạc, và đặc biệt là nội trở (Internal Resistance).

Thông số Internal Resistance được đo bằng cách áp dụng dòng kiểm tra nhỏ trong thời gian rất ngắn và tính toán trở kháng bên trong dựa trên biến thiên điện áp.

Nội Trở Ắc Quy Bao Nhiêu Là Tốt

• Ắc quy mới (tình trạng rất tốt): Đối với ắc quy ô tô, xe máy có dung lượng nhỏ đến trung bình, nội trở thường nằm trong khoảng dưới 5mΩ đến dưới 10mΩ (mili-Ohm).
• Ắc quy đang hoạt động: Nội trở thường nằm trong khoảng 5mΩ - 10mΩ.
• Ắc quy rất kém, cần thay thế: Nếu nội trở lớn hơn 10mΩ, ắc quy có thể đang ở tình trạng rất xấu và cần được thay thế ngay lập tức, đặc biệt là đối với ắc quy ô tô.

Cách Giảm Nội Trở Ắc Quy

Bảo trì định kỳ

Bảo trì ắc quy đúng cách giúp giữ nội trở thấp. Đối với ắc quy nước, nên kiểm tra và bổ sung nước cất thường xuyên, vệ sinh cực và đầu kẹp để tránh gỉ sét và tiếp xúc kém. Siết chặt đầu cực giúp giảm trở kháng tiếp xúc. Với ắc quy kín khí, nên kiểm tra điện áp định kỳ và giữ thiết bị luôn sạch sẽ, khô ráo.

Tránh để ắc quy yếu lâu ngày

Không nên để ắc quy dưới 12.0V quá lâu vì dễ xảy ra hiện tượng sunfat hóa – nguyên nhân hàng đầu gây tăng nội trở. Khi không sử dụng thường xuyên, nên thường xuyên khởi động xe để sạc lại ắc quy hoặc sử dụng bộ sạc có chế độ tự ngắt để duy trì điện áp ắc quy ổn định.

Chọn bình chuẩn, lắp đặt đúng

Chọn ắc quy chất lượng, đúng thông số kỹ thuật và phù hợp nhu cầu để giữ nội trở thấp. Lắp đặt đúng kỹ thuật, đảm bảo kết nối chắc chắn giúp giảm điện trở tiếp xúc không mong muốn, giúp bình vận hành ổn định và kéo dài tuổi thọ tối đa.

Sạc ắc quy đúng cách

Sạc đúng kỹ thuật là yếu tố quan trọng để tránh tăng nội trở. Không nên sạc quá nhanh hoặc để cạn kiệt rồi mới sạc. Hãy dùng bộ sạc thông minh có chế độ tự ngắt và tự điều chỉnh dòng sạc. Tránh dùng sạc kém chất lượng gây nóng bản cực, dẫn đến lão hóa nhanh và tăng điện trở bên trong ắc quy.

Tham khảo thêm bài viết: Sạc Bình Ắc Quy Ô Tô Bao Lâu Thì Đầy? Cách Tính Và Kiểm Tra

Trên đây là bài viết giúp bạn hiểu rõ hơn về nội trở ắc quy – thông số quan trọng phản ánh hiệu suất và tuổi thọ của ắc quy. Đừng bỏ qua chỉ số quan trọng này để đảm bảo xe của bạn luôn vận hành ổn định và kéo dài tuổi thọ ắc quy. Hãy áp dụng ngay những kiến thức này để chăm sóc tốt nhất cho ắc quy.