مقاومت داخلی باتری لیتیومی چقدر است؟
هنگامی که جریان از داخل باتری عبور می کند، با مقاومت مواجه می شود و باعث کاهش ولتاژ کار باتری می شود. این مقاومت را مقاومت داخلی باتری می نامند. به دلیل مقاومت داخلی باتری، ولتاژ ترمینال کمتر از نیروی محرکه الکتریکی و ولتاژ مدار باز- در هنگام تخلیه است. در طول شارژ، ولتاژ ترمینال از نیروی الکتروموتور و ولتاژ مدار باز- بیشتر است. مقاومت داخلی باتری یک پارامتر بسیار مهم منبع انرژی شیمیایی است. این به طور مستقیم بر ولتاژ کارکرد باتری، جریان کارکرد، انرژی خروجی و توان آن تأثیر می گذارد. برای یک منبع انرژی شیمیایی عملی، هرچه مقاومت داخلی کمتر باشد، بهتر است.
مقاومت داخلی باتری ثابت نیست. در حین تخلیه بسته به ترکیب ماده فعال، غلظت الکترولیت، دمای باتری و زمان تخلیه متفاوت است. مقاومت داخلی باتری شامل مقاومت داخلی اهمی (R0) و مقاومت داخلی قطبش (Rf) است که توسط الکترودها در طی واکنش های الکتروشیمیایی نشان داده می شود. به مجموع این دو، مقاومت داخلی کل باتری (Rw) می گویند.
مقاومت داخلی اهمی عمدتاً از مقاومت داخلی مواد الکترود، الکترولیت، جداکننده و مقاومت تماس اجزای مختلف تشکیل شده است. این به اندازه باتری، ساختار، روش تشکیل الکترود (به عنوان مثال، خمیر-نوع و الکترودهای لولهای در باتریهای سرب-اسید، و نوع جعبه{5}}و الکترودهای متخلخل در باتریهای قلیایی) و سفتی مجموعه مربوط میشود. مقاومت داخلی اهمی از قانون اهم پیروی می کند.
مقاومت داخلی پلاریزاسیون به مقاومت داخلی ناشی از پلاریزاسیون بین الکترودهای مثبت و منفی یک منبع انرژی شیمیایی در طی واکنش الکتروشیمیایی اشاره دارد. مجموع مقاومت های ناشی از قطبش الکتروشیمیایی و غلظت است
قطبی شدن
مقاومت داخلی پلاریزاسیون به ماهیت ماده فعال، ساختار الکترود و فرآیند تولید باتری مربوط می شود، به خصوص که ارتباط نزدیکی با شرایط عملکرد باتری دارد. جریان تخلیه و دما تأثیر قابل توجهی دارد. در طول تخلیه با چگالی جریان بالا، هم پلاریزاسیون الکتروشیمیایی و هم قطبش غلظت افزایش مییابد، که به طور بالقوه حتی باعث غیرفعال شدن الکترود منفی میشود، بنابراین مقاومت داخلی پلاریزاسیون افزایش مییابد. دماهای پایین بر قطبش الکتروشیمیایی و انتشار یون تأثیر منفی می گذارد. بنابراین، مقاومت داخلی قطبش باتری نیز در شرایط دمای پایین{2}}افزایش مییابد. بنابراین، مقاومت پلاریزاسیون ثابت نیست، بلکه با نرخ تخلیه، دما و سایر شرایط تغییر می کند.
بیان تحلیلی برای مقاومت داخلی باتری به شرح زیر است:
در فرمول، bE (iₐ,τ,C) Iₐ-1-مقاومت داخلی قطبش باتری.
b-ضریب تغییر ولتاژ پایانه باتری نسبت به ولتاژ پایانه باتری E تحت شرایط ظرفیت نامی زمانی که باتری با جریان Iₐ شارژ و دشارژ میشود.
Rₑₗ(τ,C)-مقاومت الکترولیت.
Rₑ(C)-مقاومت الکترود. مقاومت الکترولیت R2 و مقاومت الکترود R2 با ظرفیت لحظه ای باتری نسبت معکوس دارند.
iₐ، τ، C{0}}جریان، دما، و وضعیت ظرفیت شارژ و تخلیه باتری در آن زمان.
مقاومت داخلی باتری نسبتاً کوچک است و در بسیاری از شرایط عملیاتی اغلب ناچیز است. با این حال، باتری های برق برای وسایل نقلیه الکتریکی اغلب تحت شرایط جریان بالا و تخلیه عمیق کار می کنند که منجر به افت ولتاژ قابل توجه ناشی از مقاومت داخلی می شود. در این حالت نمی توان تاثیر مقاومت داخلی را بر کل مدار نادیده گرفت.
