電池內(nèi)阻的定義

　　電池內(nèi)阻是指電池在工作時(shí)，電流流過(guò)電池內(nèi)部所受到的阻力，它包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。

　　歐姆內(nèi)阻主要是指由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成，與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)、裝配等有關(guān)。電流通過(guò)電極時(shí)，電極電勢(shì)偏離平衡電極電勢(shì)的現(xiàn)象稱為電極的極化。極化電阻是指電池的正極與負(fù)極在進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)極化所引起的內(nèi)阻。

　　電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化，這是因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成，電解液的濃度和溫度都在不斷的改變。歐姆內(nèi)阻遵守歐姆定律，極化內(nèi)阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系。常隨電流密度的對(duì)數(shù)增大而線性增加。

　　不同類型的電池內(nèi)阻不同。相同類型的電池，由于內(nèi)部化學(xué)特性的不一致，內(nèi)阻也不一樣。電池的內(nèi)阻很小，我們一般用毫歐的單位來(lái)定義它。內(nèi)阻是衡量電池性能的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。正常情況下，內(nèi)阻小的電池的大電流放電能力強(qiáng)，內(nèi)阻大的電池放電能力弱。

　　電池的內(nèi)阻很小，我們一般用微歐或者毫歐的單位來(lái)定義它。在一般的測(cè)量場(chǎng)合，我們要求電池的內(nèi)阻測(cè)量精度誤差必須控制在正負(fù)5%以內(nèi)。這么小的阻值和這么精確的要求必須用專用儀器來(lái)進(jìn)行測(cè)量。

　　鋰電池內(nèi)阻的組成

　　廣義而言，和歐姆電阻（IR）一樣，活化極化和濃差極化都可以理解成電池內(nèi)阻的組成因素，或者說(shuō)成是活化阻抗和濃差阻抗?；罨瘶O化和濃差極化的大小需要建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型加以計(jì)算。

　　內(nèi)部阻抗由以下幾部分組成

　　1、離子電阻

　?、俑裟?nèi)部的電解液

　　影響因素

　　電解液電導(dǎo)率，隔膜面積、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)（Gurley）

　?、谡龢O內(nèi)部的電解液

　　影響因素

　　電解液電導(dǎo)率，正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)

　?、圬?fù)極內(nèi)部的電解液

　　影響因素

　　電解液電導(dǎo)率，正極厚度、厚度、孔隙率、曲折系數(shù)

　　2、電子電阻

　?、賰蓚€(gè)電極的活性物質(zhì)

　　影響因素

　　電極電導(dǎo)率、厚度、面積

　?、诩黧w（銅箔和鋁箔）

　　影響因素

　　集流體厚度、寬度、長(zhǎng)度，極耳數(shù)量、位置

　?、垡€（極耳、極柱、內(nèi)部導(dǎo)電連接元件）

　　影響因素

　　外形尺寸、電導(dǎo)率

　　3、活性物質(zhì)與集流體的接觸電阻

　　正極物質(zhì)與鋁箔

　　負(fù)極物質(zhì)與銅箔

　　電池的電化學(xué)阻抗

　　把電極做一個(gè)等效電路圖，主要有歐姆阻抗Rb，雙電層電容Cd、電化學(xué)反應(yīng)阻抗Rct以及擴(kuò)散電阻Rw組成。一般來(lái)講，在鋰離子的嵌入和脫出循環(huán)過(guò)程中，Rb值變化一般不大，而Cd和Rct的變化卻較為明顯。

　　電池阻抗主要體現(xiàn)為電化學(xué)反應(yīng)阻抗，而歐姆阻抗相對(duì)較小。由下圖可知。隨著溫度的下降，電池阻抗逐漸上升，且下降至0°C以后，阻抗速度增大，陰極阻抗呈類似的趨勢(shì)，從數(shù)值上來(lái)看，電池的阻抗主要來(lái)源于陰極阻抗的貢獻(xiàn)。

　　其實(shí)在電池的整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，陰極的阻抗占據(jù)整個(gè)電池阻抗的主要部分，只比整體電池的阻抗略小一些，隨著充放電循環(huán)的進(jìn)行，陰極阻抗增大，電池的阻抗也隨之增加。所以在電極制作的過(guò)程中需要特別注意陰極電阻的測(cè)試，極片電阻率特別重要。