A resistência é uma grandeza física que caracteriza o grau de obstrução dos elementos do circuito à transmissão de corrente. A resistência interna (resistência interna) das baterias de lítio é um dos indicadores importantes para avaliar o desempenho das baterias. Em aplicações práticas, a resistência interna das baterias de lítio desempenha três funções importantes:

1. Pode ser usada para avaliar a saúde da bateria e prever sua vida útil.

2. Pode ser usado para estimar o SOC da bateria.

3. O status da conexão do circuito no módulo da bateria também pode ser identificado medindo a resistência interna, e um julgamento oportuno pode ser feito quando a conexão estiver solta.

Quando a corrente passa pelo eletrodo, o fenômeno de o eletrodo se desviar do potencial de equilíbrio do eletrodo é chamado de polarização da bateria, e a polarização gera o sobrepotencial. Compreender a polarização é importante para compreender a resistência interna da bateria e são relações correspondentes. Nas baterias de lítio, a polarização pode ser dividida em três categorias de acordo com a causa da polarização:

1. Polarização ôhmica: a bateria é composta de materiais de eletrodo, eletrólito, diafragma e várias partes, a polarização ôhmica é causada pela resistência da bateria conectada a cada parte, o valor da queda de tensão segue a lei Ohmica, a corrente é reduzida, a polarização é imediatamente reduzida, a corrente para de desaparecer imediatamente.

2. Polarização eletroquímica: Depois que a bateria é ligada, a superfície do eletrodo produz uma reação eletroquímica, neste momento, a taxa de transferência de carga de uma etapa do processo de reação eletroquímica não atinge a impedância da taxa de descarga externa, a bateria deve alocar uma certa tensão para atender à energia de ativação de sua taxa de transferência. À medida que a corrente diminui, a polarização diminui significativamente em microssegundos. Da mesma forma, a polarização eletroquímica produz resistência interna eletroquímica, também conhecida como impedância de transferência de carga.

3. Polarização de concentração: Devido ao consumo de reagentes causado pela superfície do eletrodo não pode ser complementado a tempo, resultando em diferença de concentração de íons na superfície de reação, que é resultado da transferência de material, ou seja, polarização de concentração. Essa polarização diminui com a corrente, diminuindo ou desaparecendo na escala macro de segundos (alguns segundos a dezenas de segundos). Da mesma forma, a polarização de concentração produz resistência interna de concentração, também conhecida como impedância de migração de íons de lítio.

Na escala de tempo, a polarização ôhmica é concluída instantaneamente, a polarização eletroquímica é concluída no nível de microssegundos e a polarização de concentração é concluída no segundo nível.

Vários conceitos relacionados:

1. Resistência interna ôhmica: A polarização ôhmica produz resistência interna ôhmica.

2. Resistência interna de polarização: a resistência causada pela polarização durante a reação eletroquímica, incluindo a resistência causada pela polarização eletroquímica e polarização de concentração, e o capacitor de polarização em paralelo para formar um circuito de resistência, usado para simular as características dinâmicas da geração de polarização da bateria e processo de eliminação.

As baterias podem ser aproximadas pelo modelo de circuito equivalente de Thevenin, também conhecido como modelo de primeira ordem, e suas relações de conexão podem ser mostradas na figura abaixo. Onde, OCV é a tensão de circuito aberto da bateria, Ro é chamada de resistência interna ohm, Rp é a resistência interna de polarização equivalente, Cp é a capacitância de polarização equivalente.


Geralmente, os resultados dos testes comumente utilizados pelas empresas são divididos em duas categorias: 1. Resistência interna à comunicação; 2 Resistência interna DC

Resistência interna AC: A resistência interna AC serve para injetar o sinal de corrente senoidal I = Imaxsin (2πft) nos eletrodos positivos e negativos da bateria e, ao mesmo tempo, detectando a queda de tensão U = Umaxsin (2πft +ψ) em ambas as extremidades da bateria, a impedância CA da bateria pode ser derivada; Geralmente, o sinal de corrente CA senoidal de 1kHz é inserido nos terminais positivo e negativo da bateria, e o valor paralelo de Rp e Cp da bateria nesta frequência é geralmente pequeno (nota: porque o capacitor está aproximadamente em curto-circuito sob o sinal de alta frequência), que pode ser ignorado. Portanto, a resistência detectada pelo sinal de corrente CA é relativamente próxima do valor da resistência interna ohm Ro, e a resistência interna CA geralmente pode ser considerada como a resistência interna ohm da bateria; Na linha de produção de baterias, o medidor de resistência interna é frequentemente usado para medir a resistência interna da bateria, e a resistência CA é medida, que é usada principalmente para avaliar o processo de produção do núcleo da bateria. Através da forma de onda de tensão, o efeito de revestimento de materiais de eletrodo positivos e negativos pode ser avaliado e o efeito de soldagem do eletrodo pode ser melhorado.

Resistência interna CC: A resistência interna CC serve para aplicar um sinal CC à bateria para testar a resistência interna da bateria, geralmente uma corrente de pulso de corrente constante. A resistência interna DC geralmente pode ser considerada como a resistência interna ohm + impedância de transferência de carga + impedância de migração de íons de lítio da bateria (a diferença nos métodos de teste levará à ausência de polarização de concentração, portanto, pode conter apenas a resistência interna ohm + impedância de transferência de carga).


A resistência interna ohm está relacionada ao tamanho, estrutura e montagem da bateria, e seu valor de resistência não tem nada a ver com o estado de carga e descarga e quase não é afetado pelo estado SOC.

A resistência interna de polarização ocorre apenas durante o processo de carga e descarga da bateria, e a resistência interna de polarização é afetada pelo estado do SOC. Quando o SOC da bateria está próximo de 0% ou 100%, sua resistência interna à polarização é grande, e quando o SOC está entre 20% e 80%, sua resistência interna à polarização é relativamente pequena. E esse fenômeno aumentará gradativamente com o aumento do número de ciclos da bateria. Porque após muitos ciclos da bateria, a interface entre a substância ativa do eletrodo e o eletrólito da bateria de íons de lítio se degrada gradualmente, resultando em um aumento na impedância eletroquímica.

Método de teste de resistência interna DC:

Após o término do processo de descarga, a tensão da bateria irá se recuperar devido à existência de polarização. A medição da impedância DC consiste em calcular a resistência interna da bateria usando a diferença de tensão entre a tensão no momento antes do final da descarga e a tensão após o final da descarga. Especificamente, a bateria é descarregada com uma corrente constante de tamanho I, conforme mostrado abaixo:




Registre e desenhe a curva da tensão terminal da bateria ao longo do tempo, e colete a queda e o aumento de tensão da bateria, conforme mostrado na figura abaixo: Em tempo t0, entra-se na fase inicial de descarga. Devido à existência de resistência interna ohm, a tensão terminal da bateria cai do ponto A para o ponto B, e então entra no estágio de estabilização de descarga até que a tensão caia para o ponto C (tempo t1). Neste momento, devido à interrupção da corrente, a queda de tensão da resistência interna ohm desaparece, e pode-se observar que a tensão sobe até o ponto D. Ao mesmo tempo, devido à existência do capacitor polarizado, a tensão do capacitor não pode muda, e a tensão da bateria se recupera gradualmente e entra no estágio de recuperação de descarga, até que o capacitor polarizado no ponto E seja descarregado e a tensão do terminal da bateria não mude.


A resistência interna DC é igual a C-> Fase E mudança de tensão do terminal da bateria dividida pela corrente de descarga I.

Método de teste de resistência de polarização:

Consulte a figura acima, no estágio de recuperação de descarga, a tensão em ambas as extremidades do capacitor de polarização Cp não muda drasticamente e é igual à tensão Rp da resistência de polarização, seu valor é o valor do estágio de recuperação da tensão da bateria e a corrente que flui através da resistência de polarização Rp antes de parar a descarga é a corrente de descarga I. Portanto, a polarização a resistência Rp pode ser passada por D-. A fórmula de cálculo da mudança de tensão terminal na fase E é a seguinte: mudança de tensão terminal dividida pela corrente de descarga I.