Hoe de interne weerstand van een LiPo-batterij te meten

Als je van high-performance hobby's houdt zoals RC-auto's of FPV-drones, heb je waarschijnlijk mensen horen praten over de “IR” van een batterij, maar wat betekent dat eigenlijk? De interne weerstand van een LiPo-batterij is een van de belangrijkste—en meest over het hoofd geziene—indicatoren van de gezondheid ervan. Zie het als de interne bottleneck van de batterij. Het is een maat voor hoeveel de batterij zelf weerstand biedt tegen het laten stromen van zijn eigen vermogen. Een lage IR-waarde is goed; een hoge IR-waarde is slecht. Het begrijpen van dit eenvoudige getal kan je veel vertellen over de conditie van je batterij en hoe deze zal presteren.

Waarom zou je eigenlijk de interne weerstand meten?

Waarom zou je om dit getal geven? Het lijkt misschien een technisch detail voor ingenieurs, maar het meten van de interne weerstand van een LiPo-batterij is als het nemen van zijn polsslag. Het geeft je een duidelijk en eerlijk beeld van de gezondheid, hoe hij zal omgaan met zware belasting, en hoeveel levensduur hij echt nog heeft.

Een batterij met een lage interne weerstand (IR) kan snel veel vermogen leveren zonder moeite. In de praktijk vertaalt dit zich naar meer "power" bij het starten van je RC-auto of minder spanningsval tijdens een klim met hoge gasstand met je drone. Aan de andere kant zal een batterij met hoge IR moeite hebben om dat vermogen te leveren. Dit uit zich in een merkbare prestatievermindering, een batterij die ongewoon heet wordt tijdens gebruik, en kortere gebruikstijden. Het volgen van de IR gedurende de levensduur van een batterij is de beste manier om te weten wanneer hij moe wordt en om veiligheidsredenen met pensioen moet.

Welke apparatuur heb je nodig om het te meten?

Het goede nieuws is dat je geen dure labapparatuur nodig hebt om IR te meten. De meeste moderne hobby-laders hebben deze functie ingebouwd, wat het super eenvoudig maakt.

Dit heb je nodig:

• Een slimme lader of batterij-analyzer met een IR-functie: Dit is het belangrijkste apparaat. Als je een lader koopt, zoek er dan een die specifiek "Interne Weerstand Meting" of "IR Check" als functie vermeldt. Veel populaire merken hebben dit op hun midden- tot topmodellen.
• De juiste connectoren: Je hebt je hoofdvoedingskabels nodig (zoals een XT60 of Deans-connector) en, net zo belangrijk, de balanskabel. De meest nauwkeurige IR-metingen worden via de balansstekker gedaan, omdat dit de lader in staat stelt elke cel in de batterij afzonderlijk te meten.

Hoe meet je eigenlijk de interne weerstand? Een stapsgewijze handleiding

Het meten van de IR is een eenvoudig proces, maar als je nuttige, consistente resultaten wilt krijgen die je in de loop van de tijd kunt volgen, moet je proberen het elke keer op dezelfde manier te doen.

Stap 1: Maak de batterij klaar

Voor de meest betrouwbare en consistente metingen is het het beste om je batterijen onder dezelfde omstandigheden te meten. Een goede gewoonte is om ze te meten als ze volledig zijn opgeladen (4,2V per cel) en zijn afgekoeld tot kamertemperatuur. Een hete batterij direct van de lader of een gedeeltelijk ontladen batterij geeft een andere meting, dus consistentie is belangrijk.

Stap 2: Sluit hem aan op de lader

Sluit zowel de hoofdvoedingskabel als de balanskabel van je LiPo-batterij stevig aan op de juiste poorten van je lader. De lader heeft beide verbindingen nodig om de test uit te voeren en je een meting per individuele cel te geven.

Stap 3: Start de IR-test

Navigeer door het menu van je lader om de functie voor interne weerstand te vinden. Dit kan worden aangeduid als "Batterijweerstand," "IR," of iets dergelijks. Zodra je het vindt, selecteer je die optie en laat je de lader zijn werk doen. Het proces is meestal heel snel en duurt slechts een paar seconden.

Stap 4: Lees en noteer de resultaten

De lader toont dan de IR-waarde voor elke cel in je batterijpakket, evenals een totale waarde voor het hele pakket. De getallen worden weergegeven in milliohm (mΩ). Het is een uitstekend idee om deze getallen op te schrijven, bijvoorbeeld op een klein stickertje dat je op de batterij plakt of in een logboek. Zo kun je gemakkelijk zien hoe de IR verandert naarmate de batterij ouder wordt.

Wat kan je IR-metingen beïnvloeden?

Als je dezelfde batterij op twee verschillende dagen meet en iets verschillende getallen krijgt, raak dan niet in paniek. De IR-waarde is geen vast getal; het kan door verschillende factoren worden beïnvloed. Daarom is het zo belangrijk om je metingen elke keer onder dezelfde omstandigheden te doen om gegevens te krijgen die je daadwerkelijk kunt vergelijken.

• Laadtoestand: De IR van een batterij is iets anders als hij volledig is opgeladen dan wanneer hij op opslagspanning staat. Daarom is het het beste om altijd op hetzelfde laadniveau te meten, bij voorkeur als hij vol is.
• Temperatuur: Dit is een grote factor. Een warme batterij toont altijd een lagere IR dan een koude batterij. Laat je batterijen altijd afkoelen tot kamertemperatuur voordat je meet om een echte, vergelijkbare meting te krijgen.
• Leeftijd en gebruik van de batterij: Dit is wat we proberen te volgen! Naarmate een batterij ouder wordt en meer laad-/ontlaadcycli heeft, zal de IR natuurlijk langzaam toenemen.
• Batterijgrootte en capaciteit: Dit is ook erg belangrijk. Een grote, hoog-capaciteitsbatterij die is ontworpen voor toepassingen met hoge stroomsterkte zal van nature een veel lagere interne weerstand hebben dan een kleine batterij met lage capaciteit. Je kunt de IR van een 5000mAh-pakket niet direct vergelijken met die van een 1500mAh-pakket en verwachten dat ze hetzelfde zijn.

Wat is een "goede" interne weerstand voor een LiPo?

Dit is de gouden vraag die iedereen stelt, en het eerlijke antwoord is: "het hangt ervan af." Er zijn echter enkele goede algemene richtlijnen die je kunt volgen om de gezondheid van je pakketten te beoordelen. De onderstaande getallen verwijzen naar de interne weerstand per individuele cel.

Gloednieuw, hoogwaardig pakket

Een verse, topklasse LiPo zou een IR onder de 10mΩ per cel moeten hebben, waarbij veel high-performance pakketten bij nieuw zijn zelfs zo laag als 2-5mΩ per cel. De cellen moeten ook heel nauwkeurig op elkaar zijn afgestemd, idealiter binnen 1-2mΩ van elkaar.

Een gezonde, gebruikte batterij

Na gebruik zal de IR langzaam beginnen te stijgen. Een pakket met een IR tussen 10-20mΩ per cel is nog steeds in uitstekende staat en zou solide prestaties moeten leveren.

Een verouderd of versleten pakket

Als de IR boven de 20mΩ per cel begint te komen, is dat een teken dat de batterij moe wordt. Hij zal waarschijnlijk een merkbare prestatievermindering laten zien en kan warmer worden tijdens gebruik. Hoewel hij nog bruikbaar kan zijn voor minder veeleisende, laagvermogen toepassingen, nadert zijn levensduur als high-performance pakket het einde.

Een potentieel gevaarlijk pakket

Als de IR van een cel dramatisch stijgt, of als één cel veel hoger is dan de andere (bijvoorbeeld één cel is 40mΩ terwijl de anderen 15mΩ zijn), is dat een groot waarschuwingssignaal dat de cel faalt. De batterij moet onmiddellijk om veiligheidsredenen worden afgevoerd.

Onthoud, een batterij met een hogere capaciteit zou over het algemeen een lagere weerstand moeten hebben. Een groot 6000mAh-pakket met 15mΩ weerstand is in veel slechtere staat dan een klein 1300mAh-pakket met dezelfde waarde. Context is belangrijk!

Hoe houd je je interne weerstand laag?

Je kunt niet voorkomen dat een batterij oud wordt, maar je kunt het verouderingsproces zeker vertragen en de interne weerstand van je LiPo-batterij zo laag mogelijk houden zolang mogelijk door er goed voor te zorgen.

• Ontlaad niet te diep: Dit is de snelste manier om een LiPo te doden. Laat je batterij nooit onder de 3,0V per cel komen. Als je laagspanningsalarm afgaat, is het tijd om te stoppen.
• Laat ze niet volledig opgeladen liggen: Een LiPo dagenlang volledig opgeladen laten liggen is erg belastend. Als je je batterijen meer dan een dag of twee niet gaat gebruiken, zet ze dan op opslaglading (ongeveer 3,8V per cel).
• Beheer de warmte: Laad nooit een batterij op als hij heet is van gebruik. Laat hem eerst afkoelen. En wat je ook doet, laat je batterijen nooit in een hete auto liggen.

Conclusie: Geef je batterij een snelle check-up

Het controleren van de interne weerstand van een LiPo-batterij is als het geven van een regelmatige gezondheidscontrole. Het is een snelle, eenvoudige manier om de conditie te monitoren, te weten welke prestaties je kunt verwachten, en vooral om te herkennen wanneer het tijd is om een oud pakket veilig af te voeren. Door er een gewoonte van te maken je batterijen regelmatig te controleren, zorg je ervoor dat je de beste prestaties en de langst mogelijke levensduur uit elke batterij haalt. Het is een eenvoudige stap die elke serieuze hobbyist in zijn routine zou moeten opnemen.