电池的内阻:是指电流通过电池内部受到的阻力,又叫全内阻。
电池内阻作为电化学系统的核心参数,既决定着能量传输效率,又影响着安全边界。这个微观世界的电阻网络,由材料特性、界面反应和能量转换机制共同编织,构成了电池性能的底层逻辑。
它包括欧姆内阻和极化内阻。电池的欧姆内阻包括电极本身的电阻、电解质溶液的电阻、离子通过隔膜微孔时受到的阻力和正负极与隔离层的接触电阻等。
欧姆内阻还与电池的几何尺寸、装配的紧密程度和电池的结构等因素有关,一般电池装配越紧密、电极间距离越小,欧姆内阻就越小对于同一类的相同结构的电池,几何尺寸大的其欧姆内阻比几何尺寸小的电池要小。
由于内阻的存在,电池的工作电压总是小于开路电压。
电池内部存在三维电阻网络:电极活性材料与集流体的接触电阻构成第一道屏障,电解液离子输运形成第二重阻碍,电荷转移反应则在固液界面竖起第三道关卡。这些阻力的矢量叠加,构成了总内阻的物理基础。
极化现象为内阻注入动态变量。当电流密度超过0.5C时,浓差极化导致的锂离子浓度梯度可使内阻上升30%以上。磷酸铁锂电池在-20℃时,SEI膜阻抗占比可达总内阻的60%,揭示温度对界面动力学的深刻影响。