Cila është rezistenca e brendshme e një baterie litium?
Kur rryma rrjedh nëpër brendësi të një baterie, ajo ndeshet me rezistencë, duke shkaktuar një ulje të tensionit të funksionimit të baterisë. Kjo rezistencë quhet rezistenca e brendshme e baterisë. Për shkak të rezistencës së brendshme të baterisë, voltazhi i terminalit është më i ulët se forca elektromotore dhe tensioni i qarkut të hapur- gjatë shkarkimit. Gjatë karikimit, voltazhi i terminalit është më i lartë se forca elektromotore dhe tensioni i qarkut të hapur. Rezistenca e brendshme e baterisë është një parametër jashtëzakonisht i rëndësishëm i një burimi kimik të energjisë. Ai ndikon drejtpërdrejt në tensionin e funksionimit të baterisë, rrymën e funksionimit, energjinë dalëse dhe fuqinë. Për një burim praktik të energjisë kimike, sa më e ulët të jetë rezistenca e brendshme, aq më mirë.
Rezistenca e brendshme e baterisë nuk është konstante; ai ndryshon gjatë shkarkimit në varësi të përbërjes së materialit aktiv, përqendrimit të elektrolitit, temperaturës së baterisë dhe kohës së shkarkimit. Rezistenca e brendshme e baterisë përfshin rezistencën e brendshme omike (R₀) dhe rezistencën e brendshme të polarizimit (Rf) të shfaqur nga elektroda gjatë reaksioneve elektrokimike. Shuma e këtyre dyve quhet rezistenca totale e brendshme e baterisë (Rw).
Rezistenca e brendshme omike përbëhet kryesisht nga rezistenca e brendshme e materialeve të elektrodës, elektrolitit, ndarësit dhe rezistenca e kontaktit të përbërësve të ndryshëm. Ajo lidhet me madhësinë e baterisë, strukturën, metodën e formimit të elektrodës (p.sh., paste-lloji dhe elektroda tubulare në bateritë e plumbit-acid, dhe elektrodat e kutisë-dhe të sinteruara në bateritë alkaline) dhe ngushtësinë e montimit. Rezistenca e brendshme omike i bindet ligjit të Ohm-it.
Rezistenca e brendshme e polarizimit i referohet rezistencës së brendshme të shkaktuar nga polarizimi midis elektrodave pozitive dhe negative të një burimi të energjisë kimike gjatë reaksionit elektrokimik. Është shuma e rezistencave të shkaktuara nga polarizimi dhe përqendrimi elektrokimik
polarizimi.
Rezistenca e brendshme e polarizimit lidhet me natyrën e materialit aktiv, strukturën e elektrodës dhe procesin e prodhimit të baterisë, veçanërisht i lidhur ngushtë me kushtet e funksionimit të baterisë; Rryma e shkarkimit dhe temperatura kanë një ndikim të rëndësishëm. Gjatë shkarkimit me densitet të lartë të rrymës, polarizimi elektrokimik dhe polarizimi i përqendrimit rriten, duke shkaktuar potencialisht edhe pasivimin e elektrodës negative, duke rritur kështu rezistencën e brendshme të polarizimit. Temperaturat e ulëta ndikojnë negativisht në polarizimin elektrokimik dhe difuzionin e joneve; prandaj, rezistenca e brendshme e polarizimit të baterisë rritet gjithashtu në kushte të temperaturës së ulët-. Prandaj, rezistenca e polarizimit nuk është konstante, por ndryshon me shkallën e shkarkimit, temperaturën dhe kushtet e tjera.
Shprehja analitike për rezistencën e brendshme të një baterie është si më poshtë:
Në formulën, bE (iₐ,τ,C) Iₐ-1-Rezistenca e brendshme e polarizimit të baterisë;
b-Koeficienti i ndryshimit të tensionit të terminalit të baterisë në lidhje me tensionin e terminalit të baterisë E në kushtet e kapacitetit të vlerësuar kur bateria është e ngarkuar dhe shkarkuar me rrymë Iₐ;
Rₑₗ(τ,C)-Rezistenca e elektrolitit;
Rₑ(C)-Rezistenca e elektrodës. Rezistenca e elektrolitit Rₑₗ dhe rezistenca e elektrodës Rₑ janë në përpjesëtim të kundërt me kapacitetin e menjëhershëm të baterisë;
iₐ, τ, C-Rryma, temperatura dhe kapaciteti i karikimit dhe shkarkimit të baterisë në atë kohë.
Rezistenca e brendshme e baterisë është relativisht e vogël dhe shpesh e papërfillshme në shumë kushte funksionimi. Megjithatë, bateritë e energjisë për automjetet elektrike shpesh funksionojnë në kushte të rrymës së lartë dhe shkarkimit të thellë, duke rezultuar në një rënie të konsiderueshme të tensionit të shkaktuar nga rezistenca e brendshme. Në këtë rast, ndikimi i rezistencës së brendshme në të gjithë qarkun nuk mund të injorohet.
