Nội trở cell pin 18650 là điện trở nội bộ của cell, đo bằng máy đo trở kháng AC 1 kHz và tính bằng mili ôm (mΩ). Nội trở càng thấp thì cell càng cấp được dòng lớn mà ít sụt áp và ít sinh nhiệt. Đây là thông số PinShop.vn dùng để sàng cell trước khi ghép pack.
Bạn sẽ thấy trên mạng đủ loại ngưỡng: chỗ bảo dưới 20 mΩ là tốt, chỗ bảo dưới 50 mΩ vẫn dùng được, chỗ khác lại nói cell 100 mΩ chưa phải bỏ. Ba con số đó đều có thể đúng, vì chúng nói về ba thứ khác nhau. Bài này tách bạch từng thứ và đưa ngưỡng lấy thẳng từ datasheet của cell đang bán.
Nội trở cell pin 18650 là gì và vì sao nó quyết định dòng xả?
Nội trở là phần điện trở nằm bên trong cell, gồm trở kháng của điện cực, chất điện phân và các mối tiếp xúc. Khi cell xả dòng I, một phần điện áp bị mất ngay bên trong theo công thức U = I × R, phần năng lượng đó chuyển thành nhiệt.
Lấy một cell nội trở 18 mΩ xả 20A: sụt áp nội bộ là 0,02 × 20 = 0,36V, công suất tỏa nhiệt là I² × R tức 20² × 0,018 = 7,2W ngay trong thân cell. Cùng dòng đó, một cell nội trở 60 mΩ sụt 1,2V và tỏa 24W. Cell thứ hai không hỏng ngay, nhưng nó nóng gấp ba, tụt áp sớm hơn nhiều và về đích trước khi thiết bị kịp dùng hết dung lượng.
Đó là lý do nội trở quan trọng với ứng dụng dòng cao như máy khoan hay xe điện, còn với đèn pin hay quạt sạc kéo 1-2A thì chênh lệch vài chục mΩ gần như không cảm nhận được.
Nội trở pin 18650 bao nhiêu là đạt?
Không có một ngưỡng chung cho mọi cell 18650. Ngưỡng phụ thuộc cell đó là dòng xả cao hay dung lượng cao. Cell dòng xả cao có nội trở thấp hơn hẳn, và đó là thiết kế chứ không phải chất lượng.
Bảng dưới lấy trực tiếp từ datasheet các cell đang bán tại danh mục pin 18650, mục Initial Internal Impedance đo ở AC 1 kHz tại trạng thái xuất xưởng:
| Cell | Dung lượng | Xả liên tục tối đa | Nội trở ban đầu |
|---|---|---|---|
| EVE INR18650/25P | 2500mAh | 30A | ≤ 18 mΩ |
| EVE ICR18650/26V A | 2600mAh | 13A | ≤ 18 mΩ |
| EVE INR18650/33V | 3200mAh | 10A | ≤ 30 mΩ |
| EVE INR18650/35V | 3500mAh | 10,2A | ≤ 30 mΩ |
Đọc bảng này ra một điều quan trọng: cell 3500mAh được hãng cho phép tới 30 mΩ. Nếu bạn cầm bảng “dưới 20 mΩ mới là cell tốt” đi chấm cell dung lượng cao, bạn sẽ loại nhầm hàng đạt chuẩn. Ngược lại, một cell dòng xả cao mà đo được 30 mΩ thì đã vượt spec của chính nó.
Chi tiết cách đọc tên và phân nhóm cell theo kích thước, bạn xem thêm bài thông số cell pin 18650, 21700, 26650.
Vì sao hai người đo cùng một cell lại ra hai con số khác nhau?
Vì hai phương pháp đo cho hai kết quả khác nhau trên cùng một cell. Đo bằng trở kháng AC 1 kHz cho số thấp, đo bằng cách áp tải DC rồi tính theo sụt áp cho số cao gấp nhiều lần. Cả hai đều không sai.
Battery University trong tài liệu BU-902 đo thử một cell 18650: phương pháp AC 1 kHz cho khoảng 36 mΩ, còn phương pháp tải DC trên chính cell đó cho khoảng 110 mΩ. Chênh lệch gấp ba lần. Lý do là ở tần số 1 kHz, thành phần điện dung trong cell dẫn dòng qua, nên máy chỉ đo được phần trở thuần. Phép đo DC bắt cell phản ứng hóa học thật, nên bao gồm cả trở kháng phân cực.
Hệ quả thực tế: datasheet của hãng luôn ghi theo AC 1 kHz, nên khi bạn muốn so số đo của mình với datasheet thì phải dùng máy AC 1 kHz. Đem số đo DC đi so với ngưỡng datasheet là so hai đại lượng khác nhau, và bạn sẽ tưởng cả lô cell mới đều hỏng.
Cách đo nội trở cell 18650
Có hai cách, mức đầu tư và mức chính xác khác nhau rõ rệt.
Máy đo nội trở chuyên dụng
Đây là cách duy nhất cho số so được với datasheet. Máy dùng bốn dây (bốn điểm tiếp xúc): hai dây bơm dòng xoay chiều 1 kHz vào cell, hai dây còn lại đo điện áp rơi. Nhờ tách riêng mạch bơm dòng và mạch đo áp, điện trở của chính dây đo không bị cộng vào kết quả.
- Để cell ổn định ở nhiệt độ phòng, khoảng 25°C, ít nhất 30 phút sau khi sạc hoặc xả.
- Lau sạch hai cực bằng cồn, cực bẩn hoặc oxy hóa làm số đo vọt lên.
- Kẹp bốn điểm tiếp xúc đúng vào bề mặt cực, không kẹp lên mép vỏ.
- Đọc khi số ổn định, đo lại hai đến ba lần và lấy giá trị lặp lại.
Đồng hồ vạn năng
Đồng hồ vạn năng thông thường không đo được nội trở cell. Thang đo điện trở của nó bơm một dòng rất nhỏ, trong khi cell lại đang có điện áp riêng, kết quả trả về là số vô nghĩa. Cách gần đúng duy nhất là đo điện áp hở mạch, rồi đo điện áp khi đang xả qua một tải đã biết, lấy hiệu số chia cho dòng.
Cách này cho ra con số theo phương pháp DC, tức là sẽ cao hơn số datasheet vài lần. Nó dùng được để so sánh tương đối giữa các cell trong cùng một lô, không dùng được để chấm đạt hay không đạt theo spec hãng.
Nội trở bao nhiêu thì phải loại cell?
Loại cell khi nội trở đo được vượt quá khoảng gấp đôi ngưỡng datasheet của chính model đó, hoặc khi trong một lô ghép pack có cell lệch quá 20% so với trung bình của lô. Con số tuyệt đối ít quan trọng bằng độ đồng đều.
Khi ghép nhiều cell song song, cell nội trở thấp sẽ gánh phần dòng lớn hơn cell nội trở cao. Pack càng chạy, cell gánh nhiều càng nóng và càng suy nhanh, còn cell yếu thì tụt áp sớm và kéo cả pack cắt tải trước hạn. Một pack gồm toàn cell 35 mΩ đều nhau chạy ổn định hơn một pack trộn cell 18 mΩ với cell 45 mΩ.
Có một điểm nhiều người hiểu nhầm: nội trở không phải thước đo dung lượng. Theo BU-902, nội trở của cell lithium giữ khá phẳng suốt phần lớn vòng đời trong khi dung lượng đã giảm đáng kể. Cell tụt còn 70% dung lượng vẫn có thể cho số nội trở đẹp. Muốn biết dung lượng còn lại, bạn phải xả kiểm tra bằng máy có chức năng đo dung lượng, không suy từ nội trở.
Nếu cell đo ra nội trở cao bất thường kèm điện áp rất thấp, hãy xem bài cách kích pin lithium bị kiệt trước khi kết luận cell hỏng.
Bốn sai số hay gặp khiến số đo lệch
Phần lớn trường hợp “cell mới mà nội trở cao” đến từ phép đo chứ không từ cell.
- Cực bẩn hoặc oxy hóa: lớp oxit mỏng trên cực dương cộng thêm vài mΩ. Đây là nguyên nhân số một.
- Cell còn lạnh hoặc vừa xả xong: nội trở tăng khi nhiệt độ giảm. Cell để trong kho lạnh mang ra đo ngay sẽ cho số cao hơn thực tế.
- Kẹp qua đế giữ cell: đo xuyên qua lò xo hoặc lá tiếp xúc của đế là cộng luôn điện trở của đế vào cell.
- Trạng thái sạc khác nhau: datasheet đo ở trạng thái xuất xưởng, thường quanh 30% dung lượng. Cell sạc đầy hoặc gần cạn đều cho số khác.
Thêm một khác biệt cần nhớ khi đối chiếu số liệu: ngưỡng trong datasheet là giới hạn tối đa cho phép khi xuất xưởng, còn số bạn đọc trong các bài đo thực tế là giá trị đo điển hình. Cell mới thường đo thấp hơn ngưỡng khá nhiều. Bài nội trở pin Lishen bao nhiêu là đạt chuẩn ghi giá trị đo thực tế của dòng Lishen, thấp hơn giới hạn datasheet, và đó là chuyện bình thường chứ không mâu thuẫn.
Chọn cell theo nội trở khi ghép pack
Quy trình PinShop.vn dùng khi giao cell theo lô ghép pack gồm ba bước, bạn làm tại xưởng cũng theo trình tự này.
- Chọn nhóm cell trước, chọn nội trở sau. Xác định thiết bị cần bao nhiêu ampe liên tục, chia cho số nhánh song song để ra dòng mỗi cell phải gánh. Dòng cao thì lấy cell dòng xả cao, chấp nhận dung lượng thấp hơn.
- Đo toàn bộ lô, ghi lại từng cell. Đo cả nội trở và điện áp hở mạch. Cell nào lệch quá 20% so với trung bình thì tách ra dùng cho việc khác.
- Chia nhánh sao cho tổng nội trở mỗi nhánh gần bằng nhau. Đây là bước quyết định pack có cân bằng lâu dài hay không, quan trọng hơn cả việc từng cell đẹp số.
Cell chính hãng còn nguyên lô có lợi thế ở chỗ độ phân tán nội trở nhỏ, nên bước hai ít phải loại. Cell hàng dựng hoặc cell tháo máy thì phân tán rất rộng, có lô lệch nhau tới hai lần. Cách kiểm tra nguồn gốc cell trước khi mua, bạn xem bài nhận biết pin EVE 18650 chính hãng. Sáu dấu hiệu nhận ra hàng dựng nằm ở bài phân biệt pin 18650 thật giả.
Kết luận
Nội trở là phép sàng nhanh và rẻ nhất để biết một cell 18650 có đúng như quảng cáo hay không, với điều kiện bạn đo bằng máy AC 1 kHz và so với ngưỡng của đúng model đó. Cell dòng xả cao lấy mốc quanh 18 mΩ, cell dung lượng cao lấy mốc quanh 30 mΩ, và trong một pack thì độ đồng đều quan trọng hơn con số tuyệt đối. Nếu đang tính dùng cell tháo từ pack cũ, bạn xem bài pin 18650 cũ có nên mua không.
Toàn bộ cell tại PinShop.vn đều có datasheet hãng kèm ngưỡng nội trở công bố, bạn đối chiếu được trước khi mua thay vì tin vào con số ghi trên vỏ. Xem các dòng đang có tại danh mục cell pin 18650 hoặc liên hệ PinShop.vn để được tư vấn chọn cell theo dòng xả thiết bị của bạn.
