Điện trở trong của pin lithium là gì?
Khi dòng điện chạy qua bên trong pin, nó gặp phải điện trở, làm giảm điện áp hoạt động của pin. Điện trở này được gọi là điện trở trong của pin. Do điện trở trong của pin, điện áp đầu cực thấp hơn suất điện động và điện áp mạch hở- trong quá trình phóng điện. Trong quá trình sạc, điện áp đầu cực cao hơn lực điện động và điện áp mạch- hở. Điện trở trong của pin là thông số cực kỳ quan trọng của nguồn năng lượng hóa học. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến điện áp hoạt động, dòng điện hoạt động, năng lượng đầu ra và công suất của pin. Đối với nguồn năng lượng hóa học thực tế, điện trở trong càng thấp thì càng tốt.
Điện trở trong của pin không cố định; nó thay đổi trong quá trình phóng điện tùy thuộc vào thành phần của vật liệu hoạt động, nồng độ chất điện phân, nhiệt độ pin và thời gian phóng điện. Điện trở trong của pin bao gồm điện trở trong ohmic (R₀) và điện trở trong phân cực (Rf) được biểu hiện bởi các điện cực trong các phản ứng điện hóa. Tổng của hai giá trị này được gọi là tổng điện trở trong của pin (Rw).
Điện trở trong Ohmic chủ yếu bao gồm điện trở trong của vật liệu điện cực, chất điện phân, dải phân cách và điện trở tiếp xúc của các bộ phận khác nhau. Nó liên quan đến kích thước, cấu trúc, phương pháp tạo điện cực của pin (ví dụ: dán các điện cực loại{3}} và hình ống trong pin axit chì-, cũng như các điện cực loại hộp và thiêu kết trong pin kiềm) và độ kín của cụm. Điện trở trong Ohmic tuân theo định luật Ohm.
Điện trở trong phân cực đề cập đến điện trở trong do sự phân cực giữa các điện cực dương và âm của nguồn năng lượng hóa học trong phản ứng điện hóa. Nó là tổng điện trở gây ra bởi sự phân cực và nồng độ điện hóa
sự phân cực.
Điện trở trong phân cực có liên quan đến bản chất của vật liệu hoạt động, cấu trúc điện cực và quy trình sản xuất pin, đặc biệt liên quan chặt chẽ đến điều kiện hoạt động của pin; dòng phóng điện và nhiệt độ có tác động đáng kể. Trong quá trình phóng điện với mật độ dòng điện cao, cả phân cực điện hóa và phân cực nồng độ đều tăng, thậm chí có khả năng gây ra sự thụ động của điện cực âm, do đó làm tăng điện trở trong phân cực. Nhiệt độ thấp ảnh hưởng xấu đến sự phân cực điện hóa và khuếch tán ion; do đó, điện trở trong phân cực của pin cũng tăng trong điều kiện nhiệt độ-thấp. Do đó, điện trở phân cực không phải là hằng số mà thay đổi theo tốc độ phóng điện, nhiệt độ và các điều kiện khác.
Biểu thức phân tích cho điện trở trong của pin như sau:
Trong công thức, bE (iₐ,τ,C) Iₐ⁻¹-Điện trở trong phân cực của pin;
b-Hệ số biến thiên của điện áp cực pin so với điện áp cực E của pin trong điều kiện dung lượng định mức khi pin được sạc và xả với dòng điện Iₐ;
Rₑₗ(τ,C)-Điện trở của chất điện phân;
Rₑ(C)-Điện trở điện cực. Điện trở chất điện phân Rₑₗ và điện trở Rₑ tỷ lệ nghịch với dung lượng tức thời của pin;
iₐ, τ, C-Tình trạng dòng sạc và xả pin, nhiệt độ và dung lượng tại thời điểm đó.
Điện trở trong của pin tương đối nhỏ và thường không đáng kể trong nhiều điều kiện hoạt động. Tuy nhiên, ắc quy điện cho xe điện thường hoạt động trong điều kiện dòng điện cao và phóng điện sâu, dẫn đến sụt áp đáng kể do điện trở trong. Trong trường hợp này, không thể bỏ qua tác động của điện trở trong lên toàn bộ mạch.
