Колкав е внатрешниот отпор на литиумската батерија?
Кога струјата тече низ внатрешноста на батеријата, таа наидува на отпор, што предизвикува намалување на работниот напон на батеријата. Овој отпор се нарекува внатрешен отпор на батеријата. Поради внатрешниот отпор на батеријата, напонот на приклучокот е помал од електромоторната сила и напонот на отворено-коло за време на празнењето. За време на полнењето, напонот на приклучокот е поголем од електромоторната сила и напонот на отворено-коло. Внатрешниот отпор на батеријата е исклучително важен параметар на хемискиот извор на енергија. Тоа директно влијае на работниот напон, работната струја, излезната енергија и моќноста на батеријата. За практичен хемиски извор на енергија, колку е помал внатрешниот отпор, толку подобро.
Внатрешниот отпор на батеријата не е константен; варира за време на празнењето во зависност од составот на активниот материјал, концентрацијата на електролитот, температурата на батеријата и времето на празнење. Внатрешниот отпор на батеријата го вклучува омскиот внатрешен отпор (R0) и внатрешниот отпор на поларизација (Rf) што го покажуваат електродите за време на електрохемиските реакции. Збирот на овие две се нарекува вкупен внатрешен отпор на батеријата (Rw).
Омскиот внатрешен отпор главно се состои од внатрешниот отпор на материјалите на електродата, електролитот, сепараторот и контактната отпорност на различни компоненти. Тоа е поврзано со големината на батеријата, структурата, методот на формирање на електрода (на пр., залепени-тип и тубуларни електроди во оловни-киселински батерии и кутии-тип и синтерувани електроди во алкалните батерии) и затегнатоста на склопот. Омскиот внатрешен отпор го почитува законот на Ом.
Внатрешниот отпор на поларизација се однесува на внатрешниот отпор предизвикан од поларизацијата помеѓу позитивните и негативните електроди на хемискиот извор на енергија за време на електрохемиската реакција. Тоа е збир на отпори предизвикани од електрохемиската поларизација и концентрација
поларизација.
Внатрешниот отпор на поларизацијата е поврзан со природата на активниот материјал, структурата на електродата и процесот на производство на батерии, особено тесно поврзан со работните услови на батеријата; струјата и температурата на празнење имаат значително влијание. За време на празнењето со висока густина на струјата, и електрохемиската поларизација и поларизацијата на концентрацијата се зголемуваат, потенцијално дури и предизвикувајќи пасивација на негативната електрода, со што се зголемува внатрешниот отпор на поларизацијата. Ниските температури негативно влијаат на електрохемиската поларизација и јонска дифузија; затоа, внатрешниот отпор на поларизацијата на батеријата исто така се зголемува при ниски-температурни услови. Затоа, отпорот на поларизација не е константа, туку се менува со стапката на празнење, температурата и другите услови.
Аналитичкиот израз за внатрешниот отпор на батеријата е како што следува:
Во формулата, bE (iₐ,τ,C) Iₐ-1-Внатрешен отпор на поларизација на батеријата;
б-Коефициентот на варијација на напонот на терминалот на батеријата во однос на напонот на приклучокот на батеријата E во услови на номинален капацитет кога батеријата се полни и испразнува со струја Iₐ;
Rₑₗ(τ,C)-Отпорност на електролитот;
Rₑ(C)-Отпорност на електрода. Отпорноста на електролитот Rₑ2 и отпорноста на електродата Rₑ се обратно пропорционални на моменталниот капацитет на батеријата;
iₐ, τ, C-Струјна струја, температура и капацитет на полнење и празнење на батеријата во тоа време.
Внатрешниот отпор на батеријата е релативно мал и често занемарлив под многу работни услови. Сепак, батериите за напојување за електрични возила често работат во услови на висока струја и длабоко празнење, што резултира со значителен пад на напонот предизвикан од внатрешниот отпор. Во овој случај, влијанието на внатрешниот отпор врз целото коло не може да се игнорира.
