Los métodos de prueba rápida de baterías y cómo funcionan

Veamos ahora los distintos métodos de pruebas de baterías y evaluemos sus factores favorables y sus limitaciones. Es importante saber que cada método provee una lectura de resistencia interna diferente cuando se mide en la misma batería. Ninguna de las lecturas es correcta o incorrecta. Por ejemplo, una celda puede llegar a tener lecturas de resistencia más altas con el método de carga DC que con una señal de 1000 hertz AC. Esto indica simplemente que la batería funciona mejor con una carga AC que con una DC. Los fabricantes aceptan todas las variaciones en la medida que las lecturas sean tomadas con el mismo instrumento.

Método de carga DC: La medición óhmica pura es uno de los métodos de prueba más viejos y más confiables. El instrumento aplica una carga que dura unos pocos segundos. La corriente de carga va desde 25 a 70 amperios, dependiendo del tamaño de la batería. La caída de tensión dividida por la corriente da el valor de resistencia (Ley de Ohm). Las lecturas son muy exactas y repetitivas. Los fabricantes dicen que las lecturas de resistencia se encuentran en el rango de los 10mW. Durante la prueba, la unidad se calienta y será necesario un enfriamiento entre mediciones.

La carga DC mezcla a R1 y R2 del modelo Randles en una única resistencia combinada e ignora el condensador. C es un componente muy importante de la batería y representa 1.5 faradios por cada 100 Ah de capacidad de celda.

Figura 2:Método de carga DCNo se puede ver la verdadera integridad del modelo Randles. R1 y R2 aparecen como un único valor óhmico

Método de conductancia AC: En lugar de una carga DC, el instrumento inyecta en la batería una señal AC. Se elige una frecuencia entre 80 y 100 Hz para minimizar la reactancia. En esta frecuencia, la reactancia inductiva y capacitiva convergen, resultando en un retraso mínimo de tensión (compensándose sus efectos). Los fabricantes de equipos de conductancia AC dicen que las lecturas de resistencia de batería están en el rango de los 50mW. La conductancia AC se reactivo en 1992; los instrumentos son pequeños y no se calientan durante el uso.

La tecnología de frecuencia única ve a los componentes del modelo Randles como una impedancia compleja llamada el módulo Z. La mayoría de la contribución proviene de la conductancia de la primera resistencia.

Figura 3: Método de conductancia AC. No se pueden distinguir los componentes individuales del modelo de Randles y aparecen borrosos.

Espectroscopía de impedancia electroquímica de frecuencia múltiple (EIS): Cadex Electronics ha desarrollado un método de prueba rápida basado en EIS. Llamado Spectro™, el instrumento inyecta 24 frecuencias de excitación que van de 20 a 2000 Hz. Las señales sinusoidales se regulan a 10 mV/celda para permanecer dentro de la tensión térmica de la batería de plomo. Esto permite lecturas constantes para baterías pequeñas y grandes.

Con la espectroscopia de impedancia de frecuencias múltiples, se pueden establecer los tres valores de resistencia del modelo de Randles.		Figura 4: Método Spectro™. R1, R2 y C pueden ser medidos de forma separada, permitiendo la estimación de la conductividad y capacidad de batería.
Un proceso patentado evalúa las sutilezas entre cada frecuencia para permitir un análisis profundo de batería.