Tengo una pregunta sobre la resistencia interna de una celda de moneda CR2032. Aquí hay información sobre el proyecto en el que estoy trabajando:
Estoy trabajando en un proyecto de electrónica en el que espero tener una batería, más específicamente, me gustaría que sea una batería de celda de moneda CR2032 ( enlace ). Sin embargo, también he decidido estar abierto a otras celdas de monedas que sean más apropiadas para mi aplicación.
Después de algunos intentos fallidos iniciales de potenciar mi diseño, decidí investigar un poco más las características de las celdas de monedas. A partir de mi investigación, descubrí que la capacidad nominal de la celda de la moneda solo es válida para la clasificación de drenaje continuo que suele ser un consumo de corriente bajo (< 0.25mA). La razón por la que esta calificación es tan baja se debe al hecho de que las celdas de monedas no son fuentes de voltaje ideales (duh), sino que tienen una resistencia interna relativamente alta. Por lo tanto, cuando se extrae mucha corriente de la celda de la moneda, esto conduce a una caída de alto voltaje en la resistencia interna, lo que reduce el voltaje disponible en los terminales de la celda de la moneda.
Además, he encontrado recomendaciones de diseño que sugieren poner un condensador en paralelo con la celda de la moneda si su carga puede ser alimentada periódicamente (pulsada), esto parece funcionar muy bien. Esta configuración está diseñada para permitir un lento consumo de corriente en el condensador entre los impulsos de alimentación, y luego hacer que el condensador sea la fuente de alimentación primaria durante las demandas de alta corriente.
Sin embargo, mi diseño todavía no es perfecto. Aquí están mis problemas:
- Inicialmente, cuando estaba activando mi diseño sin un condensador paralelo, la placa se mantendría encendida durante aproximadamente 3 minutos antes de que muriera. Mi primer pensamiento fue que estaba extrayendo demasiada energía de la batería y la había agotado por completo. Sin embargo, me di cuenta de que podía esperar 10 minutos, y luego la celda de la moneda podría proporcionar suficiente energía hasta que la placa muriera nuevamente después de 3 minutos de operación. A partir de esto, llegué a la conclusión de que no había utilizado toda la capacidad de la batería, sino que estaba consumiendo demasiada energía, lo que redujo temporalmente el voltaje del terminal de la celda de la moneda.
Pregunta: ¿Por qué sucede esto? Yo teorizo que se debe a la resistencia interna de la batería, sin embargo, asumí que la resistencia interna de la batería era constante. El efecto que describí anteriormente parece sugerir que la resistencia interna aumenta a medida que se descarga la batería. Y tan pronto como deja de dibujar energía y deja reposar la celda de la moneda, parece que la resistencia interna disminuye de tal manera que la celda de la moneda vuelve a funcionar.
- Después de agregar el condensador en paralelo con la celda de la moneda y convertir mi carga de manera que se extraiga energía periódicamente (pulsada), pude mejorar la vida útil del diseño a aproximadamente 20 minutos. Sin embargo, el mismo fenómeno descrito anteriormente parecía volver a ocurrir. El tablero murió, pero cuando dejé que la celda de la moneda descansara, después de unos 10 minutos pudo alimentar el tablero nuevamente durante unos 20 minutos. Esto sugiere de nuevo que el diseño no se está muriendo debido a la capacidad gastada, sino que la resistencia interna está aumentando.
Entonces mi pregunta: ¿Qué es este efecto? Estoy teorizando que la resistencia interna de la batería debe ser una función de la corriente integrada de manera que aumente con el tiempo. También tengo curiosidad por lo que está causando esto? ¿Es solo de mi parte extraer demasiado poder continuo de la celda de la moneda? A pesar de que estoy usando un capacitor y una potencia pulsante, ¿mi capacitor no debe estar cargando con todo el peso de la potencia?
¡Gracias por la ayuda!