La resistencia interna de la batería es uno de los parámetros característicos más importantes de la batería, que es un parámetro importante para caracterizar la vida útil de la batería y el estado de funcionamiento de la batería, y un símbolo importante para medir la dificultad de la transmisión de electrones y iones en el electrodo. La resistencia interna también refleja la salud de la batería. La resistencia interna de la batería es muy pequeña cuando sale de fábrica, pero después de cargas y descargas prolongadas, debido a la pérdida del electrolito dentro de la batería y la reducción de la actividad de las sustancias químicas dentro de la batería, la resistencia interna La resistencia aumentará gradualmente, el electrolito se desnaturalizará gradualmente en cargas y descargas múltiples y la resistencia interna aumentará hasta que la resistencia interna sea lo suficientemente grande como para que la electricidad dentro de la batería no pueda liberarse normalmente y la batería envejezca. La capacidad relativa de la batería también disminuye.
La resistencia interna de las baterías de iones de litio no es un valor fijo y está relacionada con el estado de funcionamiento de
las baterías de iones de litio , incluidas las dos partes de la resistencia interna óhmica y la resistencia interna de polarización
1) Resistencia interna óhmica La
resistencia interna óhmica es la Resistencia inherente de las baterías de iones de litio, es decir, resistencia interna de CC, que puede considerarse fija en un determinado estado de SOC. Se compone principalmente del material del electrodo, la resistencia del electrolito, el diafragma y la resistencia interna de otras partes del material. Este diagrama muestra el proceso de descarga de una batería de iones de litio en un estado SOC específico. Cuando la batería de iones de litio comienza a descargarse, la resistencia interna óhmica mostrará una caída de voltaje instantánea ΔU1 en ambos extremos de la batería de iones de litio. Esta caída de tensión dura poco tiempo (menos de 2 ms). Por lo tanto, se necesitan más pruebas de la resistencia interna dinámica de las baterías de iones de litio. Corto tiempo de respuesta. Al cabo de poco tiempo se producirá la polarización de la batería de iones de litio. La caída de voltaje en ambos extremos de la batería de iones de litio se debe principalmente a la resistencia interna de polarización. Durante el proceso de carga, la resistencia óhmica interna también hace que aumente el voltaje instantáneo en ambos extremos de la batería de iones de litio. Después del cambio, la resistencia interna de polarización juega un papel.
2) Resistencia interna a la polarización
La caída de voltaje de la batería de iones de litio es causada por la resistencia óhmica durante un corto tiempo después de la descarga, y la caída de voltaje posterior es causada principalmente por la polarización. Debido a la reacción química interna de la batería de iones de litio, el uso de polarización y el cambio en el estado SOC de la batería harán que el voltaje de salida de la batería caiga, pero este cambio es lento, lo cual es diferente de la caída instantánea de el voltaje en ambos extremos de la batería causado por la resistencia óhmica interna. La resistencia interna en este momento es causada por la concentración de iones en la reacción química de la batería de iones de litio, que se denomina resistencia interna polarizada. La resistencia interna varía con la reacción y su magnitud está relacionada con el tiempo de detección y la intensidad de la corriente. El voltaje continúa cayendo lentamente dentro de 10 a 20 segundos durante el proceso de descarga, y el voltaje continúa aumentando lentamente después del proceso de carga de 20 segundos debido a la resistencia interna de polarización.
Factores que afectan la resistencia interna.
La resistencia interna de CA y CC de las baterías de iones de litio tiene una relación inversa significativa con la temperatura, es decir, la resistencia interna aumentará cuando la temperatura baje y muestra una característica no lineal típica. En aplicaciones prácticas, se debe evitar que las baterías de iones de litio se carguen y descarguen a bajas temperaturas, especialmente la carga a baja temperatura tiene un gran impacto en el rendimiento de la batería.
La resistencia interna de CC de las baterías de iones de litio en diferentes estados de SOC muestra una tendencia a aumentar la profundidad de descarga y aumentar la resistencia interna de CC. Se puede ver en la figura que la resistencia interna de CA de las baterías de iones de litio en diferentes estados de SOC es muy cercana, y se puede considerar que la resistencia interna de la batería de iones de litio de CA no cambia con el cambio de SOC. La resistencia interna de CA de las baterías de iones de litio en diferentes estados SOC básicamente no cambia, por lo que en el proceso de solicitud, solo se puede estudiar el valor de la resistencia interna de CC en diferentes estados SOC.
Características de resistencia interna de las baterías de litio.
Con el uso de baterías de litio, el rendimiento de las baterías continúa disminuyendo, principalmente debido a la disminución de la capacidad, el aumento de la resistencia interna y la disminución de la potencia. El cambio en la resistencia interna de la batería se ve afectado por diversas condiciones de uso, como la temperatura y la profundidad de descarga. La resistencia interna es uno de los índices importantes para evaluar el rendimiento de una batería de litio. Para aplicaciones de paquetes de baterías de litio de gran tamaño, como sistemas de energía para vehículos eléctricos, no es posible ni conveniente probar la resistencia interna de CA directamente debido a las limitaciones del equipo de prueba. Normalmente, las características del paquete de baterías se evalúan mediante la resistencia interna de CC. En aplicaciones prácticas, las resistencias internas de CC también se utilizan para evaluar el estado de la batería, predecir la vida útil y evaluar el SOC del sistema, las capacidades de salida/entrada, etc.