Hur man mäter det interna motståndet hos ett LiPo-batteri

Om du är intresserad av högpresterande hobbyer som RC-bilar eller FPV-droner har du förmodligen hört folk prata om ett batteris ”IR”, men vad betyder det egentligen? Det interna motståndet i ett LiPo-batteri är en av de viktigaste – och mest förbisedda – indikatorerna på dess hälsa. Tänk på det som batteriets interna flaskhals. Det är ett mått på hur mycket batteriet självt motstår att släppa ut sin egen kraft. Ett lågt IR-värde är bra; ett högt IR-värde är dåligt. Att förstå detta enkla nummer kan berätta mycket om ditt batteris skick och hur det kommer att prestera.

Varför ska du egentligen bry dig om att mäta internt motstånd?

Så, varför ska du bry dig om detta nummer? Det kan verka som en teknisk detalj för ingenjörer, men att mäta det interna motståndet i ett LiPo-batteri är som att ta dess puls. Det ger dig en tydlig och ärlig bild av dess hälsa, hur det kommer att klara att pressas hårt och hur mycket liv det egentligen har kvar.

Ett batteri med ett lågt internt motstånd (IR) kan snabbt leverera mycket kraft utan att ansträngas. I verkligheten innebär detta mer ”kraft” från start för din RC-bil eller mindre spänningsfall under en höggasuppstigning med din drönare. Å andra sidan kommer ett batteri med högt IR att ha svårt att leverera den kraften. Detta visar sig som en märkbar prestandaförsämring, ett batteri som blir ovanligt varmt under användning och kortare drifttider. Att följa IR över livslängden på ett batteripaket är det bästa sättet att veta när det börjar bli trött och behöver tas ur bruk av säkerhetsskäl.

Vilken utrustning behöver du för att mäta det?

Den goda nyheten är att du inte behöver en massa dyr labbutrustning för att mäta IR. De flesta moderna hobby-laddare har denna funktion inbyggd, vilket gör det superenkelt att göra.

Här är vad du behöver:

• En smart laddare eller batterianalysator med IR-funktion: Detta är den viktigaste utrustningen. När du letar efter en laddare, leta efter en som specifikt listar ”Internal Resistance Measurement” eller ”IR Check” som en funktion. Många populära märken inkluderar detta på sina mellan- till högpresterande modeller.
• Rätt kontakter: Du behöver dina huvudkraftkablar (som en XT60- eller Deans-kontakt) och, lika viktigt, balansledningen. De mest exakta IR-avläsningarna tas via balanskontakten, eftersom den tillåter laddaren att mäta varje cell i batteriet individuellt.

Hur mäter du egentligen det interna motståndet? En steg-för-steg-guide

Att mäta IR är en enkel process, men om du vill få användbara, konsekventa resultat som du kan följa över tid bör du försöka göra det på samma sätt varje gång.

Steg 1: Förbered batteriet

För de mest pålitliga och konsekventa avläsningarna är det bäst att mäta dina batterier under samma förhållanden varje gång. En bra vana är att mäta dem när de är fulladdade (4,2 V per cell) och har svalnat till rumstemperatur. Ett varmt batteri direkt från laddaren eller ett delvis urladdat batteri ger dig en annan avläsning, så konsekvens är nyckeln.

Steg 2: Koppla in det till laddaren

Sätt i både huvudkraftledningen och balansledningen på ditt LiPo-batteri i rätt portar på din laddare. Laddaren behöver båda dessa anslutningar för att kunna utföra testet och ge dig en avläsning för varje enskild cell.

Steg 3: Starta IR-testet

Navigera i laddarens menysystem för att hitta funktionen för internt motstånd. Det kan vara märkt som ”Battery Resistance”, ”IR” eller något liknande. När du hittar det, välj det alternativet och låt laddaren göra sitt jobb. Processen är vanligtvis mycket snabb och tar bara några sekunder.

Steg 4: Läs av och registrera resultaten

Laddaren visar sedan IR-värdet för varje cell i ditt batteripaket, samt ett totalt värde för hela paketet. Siffrorna visas i milliohm (mΩ). Det är en utmärkt idé att skriva ner dessa siffror, kanske på en liten etikett som du sätter på batteriet eller i en loggbok. På så sätt kan du enkelt se hur IR förändras när batteriet blir äldre.

Vad kan påverka dina avläsningar av internt motstånd?

Om du mäter samma batteri vid två olika tillfällen och får lite olika siffror, behöver du inte få panik. IR-avläsningen är inte ett fast nummer; den kan påverkas av flera faktorer. Det är därför det är så viktigt att göra dina mätningar under samma förhållanden varje gång för att få data som du faktiskt kan jämföra.

• Laddningsnivå: Ett batteris IR kommer att vara något annorlunda när det är fulladdat jämfört med när det är på lagringsspänning. Därför är det bäst att alltid mäta vid samma laddningsnivå, helst när det är fullt.
• Temperatur: Detta är en stor faktor. Ett varmt batteri visar alltid ett lägre IR än ett kallt batteri. Låt alltid dina batterier svalna till rumstemperatur innan du mäter för att få en sann, jämförbar avläsning.
• Batteriets ålder och användning: Det här är vad vi försöker följa! När ett batteri blir äldre och har fler laddnings-/urladdningscykler ökar dess IR naturligt och långsamt.
• Batteriets storlek och kapacitet: Detta är också mycket viktigt. Ett stort, högkapacitetsbatteri designat för högströmstillämpningar kommer naturligtvis att ha ett mycket lägre internt motstånd än ett litet, lågkapacitetsbatteri. Du kan inte direkt jämföra IR för ett 5000mAh-paket med ett 1500mAh-paket och förvänta dig att de är lika.

Vad är ett ”bra” internt motstånd för en LiPo?

Det här är den gyllene frågan som alla ställer, och det ärliga svaret är ”det beror på”. Men det finns några riktigt bra allmänna riktlinjer du kan följa för att bedöma hälsan på dina paket. Siffrorna nedan avser det interna motståndet per enskild cell.

Helt nytt, högkvalitativt paket

Ett nytt, toppklassigt LiPo bör ha ett IR under 10 mΩ per cell, med många högpresterande paket som ligger så lågt som 2–5 mΩ per cell när de är helt nya. Cellerna bör också vara mycket jämnt matchade, helst inom 1–2 mΩ från varandra.

Ett friskt, använt paket

När du använder ett batteri börjar IR långsamt stiga. Ett paket med IR mellan 10–20 mΩ per cell är fortfarande i bra skick och bör ge stabil prestanda.

Ett åldrande eller utslitet paket

När IR börjar krypa över 20 mΩ per cell är det ett tecken på att batteriet börjar bli trött. Det kommer sannolikt att visa en märkbar prestandaförsämring och kan bli varmare under användning. Även om det fortfarande kan användas för mindre krävande, lågströmsapplikationer, närmar sig dess livslängd som högpresterande paket sitt slut.

Ett potentiellt farligt paket

Om en cells IR skjuter i höjden dramatiskt, eller om en cell är mycket högre än de andra (till exempel en cell är på 40 mΩ medan de andra är på 15 mΩ), är det en stor varningssignal på att cellen håller på att gå sönder. Batteriet bör tas ur bruk omedelbart av säkerhetsskäl.

Kom ihåg, ett batteri med högre kapacitet bör generellt ha ett lägre motstånd. Ett stort 6000mAh-paket med 15 mΩ motstånd är i mycket sämre skick än ett litet 1300mAh-paket med samma avläsning. Kontext är viktigt!

Hur kan du hålla ditt interna motstånd lågt?

Du kan inte stoppa ett batteri från att bli gammalt, men du kan definitivt bromsa åldringsprocessen och hålla det interna motståndet i ditt LiPo-batteri så lågt som möjligt så länge som möjligt genom att ta väl hand om det.

• Låt det inte urladdas för mycket: Detta är det snabbaste sättet att förstöra en LiPo. Kör aldrig ner ditt batteri under 3,0 V per cell. När din lågspänningslarm går igång är det dags att sluta.
• Låt dem inte stå fulladdade: Att lämna en LiPo fulladdad i flera dagar är mycket stressande för den. Om du inte ska använda dina batterier på mer än en eller två dagar, sätt dem på lagringsladdning (runt 3,8 V per cell).
• Hantera värmen: Ladda aldrig ett batteri när det är varmt efter användning. Låt det svalna först. Och vad du än gör, lämna aldrig dina batterier i en varm bil.

Slutsats: Ge ditt batteri en snabb kontroll

Att kontrollera det interna motståndet i ett LiPo-batteri är som att ge det en regelbunden hälsokontroll. Det är ett snabbt, enkelt sätt att övervaka dess skick, veta vilken typ av prestanda du kan förvänta dig och viktigast av allt, identifiera när det är dags att säkert pensionera ett gammalt paket. Genom att vänja dig vid att regelbundet kontrollera dina batterier kan du säkerställa att du får bästa möjliga prestanda och längst möjliga livslängd från varje enskilt batteri. Det är ett enkelt steg som varje seriös hobbyist bör göra till en del av sin rutin.