Литий батареясының ішкі кедергісі қандай?
Ток аккумулятордың ішінен өткенде, ол қарсылыққа тап болып, батареяның жұмыс кернеуінің төмендеуіне әкеледі. Бұл кедергі батареяның ішкі кедергісі деп аталады. Аккумулятордың ішкі кедергісіне байланысты терминал кернеуі разрядтау кезінде электр қозғаушы күш пен ашық{2}}тізбектің кернеуінен төмен. Зарядтау кезінде терминал кернеуі электр қозғаушы күш пен ашық-тізбектің кернеуінен жоғары. Батареяның ішкі кедергісі химиялық қуат көзінің өте маңызды параметрі болып табылады. Ол батареяның жұмыс кернеуіне, жұмыс тогына, шығыс энергиясына және қуатына тікелей әсер етеді. Практикалық химиялық қуат көзі үшін ішкі кедергі неғұрлым төмен болса, соғұрлым жақсы.
Батареяның ішкі кедергісі тұрақты емес; ол разряд кезінде белсенді материалдың құрамына, электролит концентрациясына, батарея температурасына және разряд уақытына байланысты өзгереді. Аккумулятордың ішкі кедергісіне электрохимиялық реакциялар кезінде электродтар көрсететін омдық ішкі кедергі (R₀) және поляризациялық ішкі кедергі (Rf) жатады. Осы екеуінің қосындысы батареяның жалпы ішкі кедергісі (Rw) деп аталады.
Омдық ішкі кедергі негізінен электродтық материалдардың, электролиттердің, сепараторлардың ішкі кедергілерінен және әртүрлі компоненттердің жанасу кедергілерінен тұрады. Ол аккумулятордың өлшеміне, құрылымына, электродтарды қалыптастыру әдісіне (мысалы, қорғасын{4}}қышқылды аккумуляторлардағы паста типті және құбырлы электродтар және сілтілі батареялардағы қорап- типті және агломерленген электродтар) және жинақтың тығыздығына байланысты. Омның ішкі кедергісі Ом заңына бағынады.
Поляризацияның ішкі кедергісі деп электрохимиялық реакция кезінде химиялық қуат көзінің оң және теріс электродтары арасындағы поляризациядан туындаған ішкі кедергіні айтады. Ол электрохимиялық поляризация мен концентрациядан туындайтын кедергілердің қосындысы
поляризация.
Поляризацияның ішкі кедергісі белсенді материалдың табиғатына, электрод құрылымына және батареяны өндіру процесіне байланысты, әсіресе батареяның жұмыс жағдайларымен тығыз байланысты; разряд тогы мен температурасы айтарлықтай әсер етеді. Токтың жоғары тығыздығы разряды кезінде электрохимиялық поляризация да, концентрациялы поляризация да артады, тіпті теріс электродтың пассивациясын тудыруы мүмкін, осылайша поляризацияның ішкі кедергісін арттырады. Төмен температура электрохимиялық поляризацияға және иондық диффузияға кері әсер етеді; сондықтан төмен температура жағдайында батареяның поляризациялық ішкі кедергісі де артады. Сондықтан поляризациялық кедергі тұрақты емес, разряд жылдамдығына, температураға және басқа жағдайларға байланысты өзгереді.
Батареяның ішкі кедергісінің аналитикалық өрнегі келесідей:
Формулада bE (iₐ,τ,C) Iₐ⁻¹-Батареяның поляризациясының ішкі кедергісі;
b-Аккумулятор Iₐ токпен зарядталған және зарядсызданған кезде номиналды сыйымдылық жағдайында батарея терминалының кернеуінің E батарея терминалының кернеуіне қатысты өзгеру коэффициенті;
Rₑₗ(τ,C)-Электролиттің кедергісі;
Rₑ(C)-Электрод кедергісі. Электролит кедергісі Rₑₗ және электрод кедергісі Rₑ аккумулятордың лездік сыйымдылығына кері пропорционал;
iₐ, τ, C-Батареяның зарядтау және разрядтау тогы, температурасы және сол кездегі сыйымдылық күйі.
Аккумулятордың ішкі кедергісі салыстырмалы түрде аз және көптеген жұмыс жағдайларында елеусіз. Дегенмен, электр көліктеріне арналған қуат батареялары жиі жоғары ток және терең разряд жағдайында жұмыс істейді, нәтижесінде ішкі кедергіден туындаған кернеудің айтарлықтай төмендеуі байқалады. Бұл жағдайда ішкі кедергінің бүкіл тізбекке әсерін елемеуге болмайды.
