Apakah rintangan dalaman bateri litium?
Apabila arus mengalir melalui bahagian dalam bateri, ia menghadapi rintangan, menyebabkan penurunan voltan operasi bateri. Rintangan ini dipanggil rintangan dalaman bateri. Disebabkan oleh rintangan dalaman bateri, voltan terminal adalah lebih rendah daripada daya gerak elektrik dan voltan litar-terbuka semasa nyahcas. Semasa mengecas, voltan terminal lebih tinggi daripada daya gerak elektrik dan voltan litar-buka. Rintangan dalaman bateri ialah parameter yang sangat penting bagi sumber kuasa kimia. Ia secara langsung mempengaruhi voltan pengendalian bateri, arus operasi, tenaga keluaran dan kuasa. Untuk sumber kuasa kimia praktikal, lebih rendah rintangan dalaman, lebih baik.
Rintangan dalaman bateri tidak tetap; ia berbeza semasa nyahcas bergantung pada komposisi bahan aktif, kepekatan elektrolit, suhu bateri dan masa nyahcas. Rintangan dalaman bateri termasuk rintangan dalaman ohmik (R₀) dan rintangan dalaman polarisasi (Rf) yang ditunjukkan oleh elektrod semasa tindak balas elektrokimia. Jumlah kedua-dua ini dipanggil jumlah rintangan dalaman bateri (Rw).
Rintangan dalaman ohmik terutamanya terdiri daripada rintangan dalaman bahan elektrod, elektrolit, pemisah, dan rintangan sentuhan pelbagai komponen. Ia berkaitan dengan saiz bateri, struktur, kaedah membentuk elektrod (cth, tampal-elektrod jenis dan tiub dalam bateri asid plumbum-, dan jenis kotak-elektrod dan tersinter dalam bateri beralkali), dan ketat pemasangan. Rintangan dalaman Ohm mematuhi hukum Ohm.
Rintangan dalaman polarisasi merujuk kepada rintangan dalaman yang disebabkan oleh polarisasi antara elektrod positif dan negatif sumber kuasa kimia semasa tindak balas elektrokimia. Ia adalah jumlah rintangan yang disebabkan oleh polarisasi dan kepekatan elektrokimia
polarisasi.
Rintangan dalaman polarisasi adalah berkaitan dengan sifat bahan aktif, struktur elektrod, dan proses pembuatan bateri, terutamanya berkait rapat dengan keadaan operasi bateri; arus dan suhu nyahcas mempunyai kesan yang ketara. Semasa nyahcas ketumpatan arus tinggi, kedua-dua polarisasi elektrokimia dan polarisasi kepekatan meningkat, malah berpotensi menyebabkan pempasifan elektrod negatif, sekali gus meningkatkan rintangan dalaman polarisasi. Suhu rendah memberi kesan buruk kepada polarisasi elektrokimia dan penyebaran ion; oleh itu, rintangan dalaman polarisasi bateri juga meningkat di bawah-keadaan suhu rendah. Oleh itu, rintangan polarisasi bukanlah pemalar, tetapi berubah dengan kadar nyahcas, suhu dan keadaan lain.
Ungkapan analitik untuk rintangan dalaman bateri adalah seperti berikut:
Dalam formula, bE (iₐ,τ,C) Iₐ⁻¹-Rintangan dalaman polarisasi bateri;
b-Pekali variasi voltan terminal bateri berbanding voltan terminal bateri E di bawah keadaan kapasiti berkadar apabila bateri dicas dan dinyahcas dengan arus Iₐ;
Rₑₗ(τ,C)-Kerintangan elektrolit;
Rₑ(C)-Rintangan elektrod. Rintangan elektrolit Rₑₗ dan rintangan elektrod Rₑ adalah berkadar songsang dengan kapasiti serta-merta bateri;
iₐ, τ, C-Bateri mengecas dan menyahcas semasa, suhu dan keadaan kapasiti pada masa itu.
Rintangan dalaman bateri agak kecil dan selalunya boleh diabaikan dalam banyak keadaan operasi. Walau bagaimanapun, bateri kuasa untuk kenderaan elektrik sering beroperasi dalam keadaan arus tinggi dan nyahcas dalam, mengakibatkan penurunan voltan yang ketara disebabkan oleh rintangan dalaman. Dalam kes ini, kesan rintangan dalaman pada keseluruhan litar tidak boleh diabaikan.
