Resistansi internal baterai adalah salah satu parameter karakteristik baterai yang paling penting, yang merupakan parameter penting untuk mengkarakterisasi masa pakai baterai dan status pengoperasian baterai, dan simbol penting untuk mengukur kesulitan transmisi elektron dan ion dalam elektroda. Resistansi internal juga mencerminkan kesehatan baterai. Resistansi internal baterai sangat kecil ketika keluar dari pabrik, tetapi setelah pengisian dan pengosongan dalam jangka waktu lama, karena hilangnya elektrolit di dalam baterai dan berkurangnya aktivitas zat kimia di dalam baterai, resistansi internal baterai akan berkurang. resistansi akan meningkat secara bertahap, elektrolit secara bertahap akan mengalami denaturasi dalam beberapa kali pengisian dan pengosongan, dan resistansi internal akan meningkat hingga resistansi internal cukup besar sehingga listrik di dalam baterai tidak dapat dilepaskan secara normal, dan baterai akan menua. Kapasitas baterai relatif juga berkurang.
Resistansi internal baterai lithium-ion bukanlah nilai tetap, dan ini terkait dengan kondisi kerja
baterai lithium-ion , termasuk dua bagian resistansi internal ohmik dan resistansi internal polarisasi
1) Resistansi internal ohmik
Resistansi internal ohmik adalah resistansi bawaan baterai lithium-ion, yaitu resistansi internal DC, yang dapat dianggap tetap pada kondisi SOC tertentu. Hal ini terutama terdiri dari bahan elektroda, resistansi elektrolit, diafragma, dan resistansi internal bagian material lainnya. Diagram ini menunjukkan proses pengosongan baterai lithium-ion dalam keadaan SOC tertentu. Ketika baterai lithium-ion mulai habis, resistansi internal ohmik akan menunjukkan penurunan tegangan seketika ΔU1 di kedua ujung baterai lithium-ion. Penurunan tegangan ini berlangsung dalam waktu singkat (kurang dari 2ms). Oleh karena itu, diperlukan lebih banyak pengujian terhadap resistansi internal dinamis baterai lithium-ion. Waktu respons yang singkat. Setelah beberapa saat, polarisasi baterai lithium-ion akan berlaku. Penurunan tegangan pada kedua ujung baterai lithium-ion terutama disebabkan oleh resistansi internal polarisasi. Selama proses pengisian, resistansi internal ohmik juga menyebabkan tegangan sesaat di kedua ujung baterai lithium-ion meningkat. Setelah perubahan, resistensi internal terhadap polarisasi berperan.
2) Resistansi internal terhadap polarisasi
Penurunan tegangan baterai lithium-ion disebabkan oleh resistansi ohmik dalam waktu singkat setelah pengosongan, dan penurunan tegangan selanjutnya terutama disebabkan oleh polarisasi. Karena reaksi kimia internal baterai lithium-ion, penggunaan polarisasi dan perubahan keadaan SOC baterai akan menyebabkan tegangan keluaran baterai turun, namun perubahan ini lambat, berbeda dengan penurunan seketika. tegangan pada kedua ujung baterai yang disebabkan oleh resistansi internal ohmik. Resistansi internal saat ini disebabkan oleh konsentrasi ion dalam reaksi kimia baterai lithium-ion, yang disebut resistansi internal terpolarisasi. Resistansi internal bervariasi sesuai reaksi, dan besarnya berkaitan dengan waktu deteksi dan intensitas arus. Tegangan terus turun perlahan dalam waktu 10-20 detik selama proses pengosongan, dan tegangan terus naik perlahan setelah proses pengisian 20 detik disebabkan oleh resistansi internal polarisasi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi resistensi internal
Resistansi internal AC dan DC baterai lithium-ion memiliki hubungan terbalik yang signifikan dengan suhu, yaitu resistansi internal akan meningkat ketika suhu turun, dan ini menunjukkan karakteristik nonlinier yang khas. Dalam penerapan praktisnya, baterai litium-ion harus dicegah untuk diisi dan dikosongkan pada suhu rendah, terutama pengisian daya pada suhu rendah berdampak besar pada kinerja baterai.
Resistansi internal DC baterai lithium-ion dalam kondisi SOC yang berbeda menunjukkan tren peningkatan kedalaman pengosongan dan peningkatan resistansi internal DC. Dapat dilihat dari gambar bahwa resistansi internal AC baterai litium-ion pada kondisi SOC yang berbeda sangat dekat, dan dapat dianggap bahwa resistansi internal AC baterai litium-ion tidak berubah seiring dengan perubahan SOC. Resistansi internal AC baterai lithium-ion pada kondisi SOC yang berbeda pada dasarnya tidak berubah, sehingga dalam proses penerapannya, hanya nilai resistansi internal DC pada kondisi SOC yang berbeda yang dapat dipelajari.
Karakteristik resistansi internal baterai litium
Dengan penggunaan baterai litium, performa baterai terus menurun, terutama disebabkan oleh penurunan kapasitas, peningkatan resistansi internal, dan penurunan daya. Perubahan resistansi internal baterai dipengaruhi oleh berbagai kondisi penggunaan seperti suhu dan kedalaman pengosongan. Resistansi internal adalah salah satu indeks penting untuk mengevaluasi kinerja baterai litium. Untuk aplikasi paket baterai lithium yang besar, seperti sistem tenaga untuk kendaraan listrik, tidak mungkin atau tidak nyaman untuk menguji resistansi internal AC secara langsung karena keterbatasan peralatan pengujian. Biasanya, karakteristik paket baterai dinilai berdasarkan resistansi internal DC. Dalam aplikasi praktis, resistor internal DC juga digunakan untuk menilai kesehatan baterai, memprediksi masa pakai, dan mengevaluasi SOC sistem, kemampuan output/input, dll.