La resistenza interna della batteria è uno dei parametri caratteristici più importanti della batteria, che è un parametro importante per caratterizzare la durata della batteria e lo stato operativo della batteria, e un simbolo importante per misurare la difficoltà della trasmissione di elettroni e ioni nell'elettrodo. La resistenza interna riflette anche lo stato di salute della batteria. La resistenza interna della batteria è molto piccola quando lascia la fabbrica, ma dopo carica e scarica a lungo termine, a causa della perdita dell'elettrolito all'interno della batteria e della riduzione dell'attività delle sostanze chimiche all'interno della batteria, la resistenza interna la resistenza aumenterà gradualmente, l'elettrolito si denaturerà gradualmente in molteplici caricamenti e scariche e la resistenza interna aumenterà finché la resistenza interna non sarà sufficientemente grande da impedire il rilascio normale dell'elettricità all'interno della batteria e la batteria invecchierà. Anche la capacità relativa della batteria diminuisce.
La resistenza interna delle batterie agli ioni di litio non è un valore fisso ed è correlata allo stato di funzionamento delle
batterie agli ioni di litio , comprese le due parti della resistenza interna ohmica e della resistenza interna di polarizzazione
1) Resistenza interna ohmica
La resistenza interna ohmica è il valore resistenza intrinseca delle batterie agli ioni di litio, ovvero resistenza interna CC, che può essere considerata fissa a un determinato stato di SOC. È composto principalmente dal materiale dell'elettrodo, dalla resistenza dell'elettrolita, dal diaframma e dalla resistenza interna di altre parti del materiale. Questo diagramma mostra il processo di scarica di una batteria agli ioni di litio in uno specifico stato SOC. Quando la batteria agli ioni di litio inizia a scaricarsi, la resistenza ohmica interna mostrerà una caduta di tensione istantanea ΔU1 su entrambe le estremità della batteria agli ioni di litio. Questa caduta di tensione dura per un breve periodo (meno di 2 ms). Pertanto, sono necessari ulteriori test sulla resistenza interna dinamica delle batterie agli ioni di litio. Breve tempo di risposta. Dopo poco tempo avrà effetto la polarizzazione della batteria agli ioni di litio. La caduta di tensione su entrambe le estremità della batteria agli ioni di litio è causata principalmente dalla resistenza interna di polarizzazione. Durante il processo di ricarica la resistenza ohmica interna provoca anche un aumento della tensione istantanea su entrambe le estremità della batteria agli ioni di litio. Dopo la modifica, la resistenza interna della polarizzazione gioca un ruolo.
2) Resistenza interna alla polarizzazione
La caduta di tensione della batteria agli ioni di litio è causata dalla resistenza ohmica per un breve periodo dopo la scarica, e la successiva caduta di tensione è causata principalmente dalla polarizzazione. A causa della reazione chimica interna della batteria agli ioni di litio, l'uso della polarizzazione e il cambiamento nello stato SOC della batteria causeranno una caduta della tensione di uscita della batteria, ma questo cambiamento è lento, il che è diverso dal calo istantaneo della la tensione su entrambe le estremità della batteria causata dalla resistenza ohmica interna. La resistenza interna in questo momento è causata dalla concentrazione di ioni nella reazione chimica della batteria agli ioni di litio, chiamata resistenza interna polarizzata. La resistenza interna varia con la reazione e la sua grandezza è correlata al tempo di rilevamento e all'intensità della corrente. La tensione continua a diminuire lentamente entro 10-20 secondi durante il processo di scarica e la tensione continua ad aumentare lentamente dopo il processo di carica di 20 secondi a causa della resistenza interna della polarizzazione.
Fattori che influenzano la resistenza interna
La resistenza interna CA e CC delle batterie agli ioni di litio ha una relazione inversa significativa con la temperatura, ovvero la resistenza interna aumenterà quando la temperatura diminuisce e mostra una tipica caratteristica non lineare. Nelle applicazioni pratiche, è necessario evitare che le batterie agli ioni di litio si carichino e si scarichino a basse temperature, in particolare la carica a bassa temperatura ha un grande impatto sulle prestazioni della batteria.
La resistenza interna CC delle batterie agli ioni di litio in diversi stati SOC mostra una tendenza all'aumento della profondità di scarica e all'aumento della resistenza interna CC. Dalla figura si può vedere che la resistenza interna CA delle batterie agli ioni di litio in diversi stati SOC è molto simile e si può considerare che la resistenza interna CA delle batterie agli ioni di litio non cambia con il cambiamento del SOC. La resistenza interna CA delle batterie agli ioni di litio in diversi stati SOC sostanzialmente non cambia, quindi nel processo di applicazione è possibile studiare solo il valore della resistenza interna CC in diversi stati SOC.
Caratteristiche di resistenza interna delle batterie al litio
Con l'uso delle batterie al litio, le prestazioni delle batterie continuano a diminuire, principalmente a causa della diminuzione della capacità, dell'aumento della resistenza interna e della diminuzione della potenza. La variazione della resistenza interna della batteria è influenzata da diverse condizioni di utilizzo come temperatura e profondità di scarica. La resistenza interna è uno degli indici importanti per valutare le prestazioni della batteria al litio. Per applicazioni di grandi batterie al litio, come i sistemi di alimentazione per veicoli elettrici, non è possibile o conveniente testare direttamente la resistenza interna CA a causa delle limitazioni dell'apparecchiatura di prova. In genere, le caratteristiche del pacco batteria vengono valutate dalla resistenza interna CC. Nelle applicazioni pratiche, i resistori interni CC vengono utilizzati anche per valutare lo stato della batteria, prevederne la durata e valutare il SOC del sistema, le capacità di uscita/ingresso, ecc.
