लिथियम बॅटरीचा अंतर्गत प्रतिकार किती असतो?
जेव्हा बॅटरीच्या आतील भागातून विद्युतप्रवाह वाहतो, तेव्हा त्यास प्रतिकार होतो, ज्यामुळे बॅटरीच्या ऑपरेटिंग व्होल्टेजमध्ये घट होते. या प्रतिकाराला बॅटरीचा अंतर्गत प्रतिकार म्हणतात. बॅटरीच्या अंतर्गत प्रतिकारामुळे, टर्मिनल व्होल्टेज इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सपेक्षा कमी असते आणि डिस्चार्ज दरम्यान ओपन-सर्किट व्होल्टेज असते. चार्जिंग दरम्यान, टर्मिनल व्होल्टेज इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स आणि ओपन-सर्किट व्होल्टेजपेक्षा जास्त असते. बॅटरी अंतर्गत प्रतिकार हे रासायनिक उर्जा स्त्रोताचे एक अत्यंत महत्वाचे पॅरामीटर आहे. हे थेट बॅटरीच्या ऑपरेटिंग व्होल्टेजवर, ऑपरेटिंग करंटवर, आउटपुट एनर्जीवर आणि पॉवरवर परिणाम करते. व्यावहारिक रासायनिक उर्जा स्त्रोतासाठी, अंतर्गत प्रतिकार जितका कमी असेल तितका चांगला.
बॅटरी अंतर्गत प्रतिकार स्थिर नाही; सक्रिय सामग्रीची रचना, इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता, बॅटरीचे तापमान आणि डिस्चार्ज वेळेवर अवलंबून ते डिस्चार्ज दरम्यान बदलते. बॅटरीच्या अंतर्गत प्रतिकारामध्ये ओमिक अंतर्गत प्रतिकार (R₀) आणि विद्युत रासायनिक अभिक्रिया दरम्यान इलेक्ट्रोडद्वारे प्रदर्शित केलेले ध्रुवीकरण अंतर्गत प्रतिरोध (Rf) समाविष्ट आहे. या दोघांच्या बेरीजला बॅटरीचा एकूण अंतर्गत प्रतिकार (Rw) म्हणतात.
ओहमिक अंतर्गत प्रतिकार मुख्यत्वे इलेक्ट्रोड सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट, विभाजक आणि विविध घटकांच्या संपर्क प्रतिकाराने बनलेला असतो. हे बॅटरीचा आकार, रचना, इलेक्ट्रोड तयार करण्याच्या पद्धतीशी संबंधित आहे (उदा. पेस्ट-प्रकार आणि लीड-ॲसिड बॅटरीमधील ट्यूबलर इलेक्ट्रोड आणि अल्कधर्मी बॅटरीमध्ये बॉक्स-प्रकार आणि सिंटर्ड इलेक्ट्रोड्स), आणि असेंबली घट्टपणा. ओहमिक अंतर्गत प्रतिकार ओहमच्या नियमाचे पालन करतो.
ध्रुवीकरण अंतर्गत प्रतिकार म्हणजे इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रिया दरम्यान रासायनिक उर्जा स्त्रोताच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडमधील ध्रुवीकरणामुळे होणारा अंतर्गत प्रतिकार होय. हे इलेक्ट्रोकेमिकल ध्रुवीकरण आणि एकाग्रतेमुळे होणाऱ्या प्रतिकारांची बेरीज आहे
ध्रुवीकरण
ध्रुवीकरण अंतर्गत प्रतिकार सक्रिय सामग्रीचे स्वरूप, इलेक्ट्रोड संरचना आणि बॅटरी उत्पादन प्रक्रियेशी संबंधित आहे, विशेषत: बॅटरीच्या ऑपरेटिंग परिस्थितीशी जवळून संबंधित आहे; डिस्चार्ज करंट आणि तापमानाचा महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो. उच्च वर्तमान घनता डिस्चार्ज दरम्यान, इलेक्ट्रोकेमिकल ध्रुवीकरण आणि एकाग्रता ध्रुवीकरण दोन्ही वाढतात, संभाव्यतः नकारात्मक इलेक्ट्रोडचे निष्क्रियीकरण देखील होऊ शकते, त्यामुळे ध्रुवीकरण अंतर्गत प्रतिकार वाढतो. कमी तापमानाचा इलेक्ट्रोकेमिकल ध्रुवीकरण आणि आयन प्रसारावर विपरित परिणाम होतो; त्यामुळे, कमी तापमानाच्या स्थितीत बॅटरीचा ध्रुवीकरण अंतर्गत प्रतिकार देखील वाढतो. म्हणून, ध्रुवीकरणाचा प्रतिकार स्थिर नाही, परंतु स्त्राव दर, तापमान आणि इतर परिस्थितींनुसार बदलतो.
बॅटरीच्या अंतर्गत प्रतिकारासाठी विश्लेषणात्मक अभिव्यक्ती खालीलप्रमाणे आहे:
सूत्रामध्ये, bE (iₐ,τ,C) Iₐ⁻¹-बॅटरीचे ध्रुवीकरण अंतर्गत प्रतिकार;
b-बॅटरी टर्मिनल व्होल्टेज E च्या सापेक्ष बॅटरी टर्मिनल व्होल्टेजच्या फरकाचा गुणांक रेट केलेल्या क्षमतेच्या परिस्थितीत जेव्हा बॅटरी चार्ज केली जाते आणि चालू Iₐ सह डिस्चार्ज केली जाते;
Rₑₗ(τ,C)-इलेक्ट्रोलाइटचा प्रतिकार;
Rₑ(C)-इलेक्ट्रोड प्रतिरोध. इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोध Rₑₗ आणि इलेक्ट्रोड प्रतिरोध Rₑ बॅटरीच्या तात्काळ क्षमतेच्या व्यस्त प्रमाणात आहेत;
iₐ, τ, C-बॅटरी चार्जिंग आणि डिस्चार्ज करंट, तापमान आणि त्या वेळी क्षमता स्थिती.
बॅटरीची अंतर्गत प्रतिकारशक्ती तुलनेने लहान असते आणि बऱ्याच ऑपरेटिंग परिस्थितींमध्ये नगण्य असते. तथापि, इलेक्ट्रिक वाहनांसाठीच्या पॉवर बॅटऱ्या बऱ्याचदा उच्च प्रवाह आणि खोल डिस्चार्ज परिस्थितीत काम करतात, परिणामी अंतर्गत प्रतिकारामुळे व्होल्टेजमध्ये लक्षणीय घट होते. या प्रकरणात, संपूर्ण सर्किटवर अंतर्गत प्रतिकारशक्तीचा प्रभाव दुर्लक्षित केला जाऊ शकत नाही.
