Resistencia interna de una batería: el factor oculto en la seguridad de las baterías

¿Qué significa resistencia interna?

Un factor común que determina una buena batería es su resistencia interna; cuanto más baja, mejor. La resistencia interna puede describirse simplemente como la resistencia natural de una pila frente al flujo de electrones. Esto es especialmente importante en áreas de baterías de potencia como la lifepo4 batería de moto.

¿Cómo medir la resistencia interna de una pila?

La determinación de la resistencia interna de una pila comienza midiendo su tensión sin carga con un voltímetro. A continuación, conecte una carga con resistencia conocida a través de la batería y vuelva a controlar la tensión. Ahora que has obtenido estas lecturas, es el momento de hacer un poco de papeleo.

Utilizando la fórmula I=VL/RL, calcula la corriente a través de la carga. V representa la segunda tensión que has medido con la carga conectada, y R representa la resistencia de la carga.

Calcula la diferencia de tensión utilizando la tensión inicial V y la tensión de carga V.

La diferencia de tensión es VDiff = Vi - VL.

Divide el diferencial de tensión por la corriente.

R = VDiff / I.

El resultado final es la resistencia interna de la batería.

¿Cómo afecta la resistencia interna al rendimiento de la batería?

La resistencia interna de una batería es un aspecto vital que influye en su eficiencia. Una resistencia interna elevada puede provocar caídas de tensión a través de una carga, limitar el flujo de corriente y sobrecalentar la batería.

La resistencia interna de una batería varía entre la carga completa y el agotamiento y también es sensible a la temperatura. Todas estas variables combinadas pueden aumentar la resistencia interna.

¿Qué afecta a la resistencia interna de una pila?

Influencia del diseño estructural

El número, el tamaño y la colocación de las lengüetas de la batería afectan directamente a la resistencia interna de la batería en el diseño estructural de la batería, además del remachado y la soldadura de las secciones estructurales de la propia batería.

La resistencia interna de la batería puede reducirse en cierta medida añadiendo más terminales. La resistencia interna de la pila también se ve afectada por la colocación de los terminales. Cuando los terminales se colocan en la cabeza del cátodo y del ánodo, la resistencia interna de una batería envuelta es máxima.

Materias primas

La influencia de las materias primas incluye el cátodo y el ánodo, colector de corrienteseparador, etc. Por ejemplo, el rendimiento de las baterías de litio viene determinado en gran medida por la densidad energética de los materiales del ánodo que almacenan iones de litio, como el litio ternario, el fosfato de hierro y litio y otros materiales de electrodos positivos.

El tamaño de los poros del separador afecta al paso de los iones de litio, y un buen paso de iones puede mejorar la conductividad y reducir la impedancia de la batería.

Temperatura

La temperatura de funcionamiento de las baterías de litio convencionales oscila entre -20° y 60°, pero, en general, el rendimiento de las baterías de litio disminuye a temperaturas inferiores a 0°.

Esto se debe al hecho de que el movimiento de los iones dentro de la batería es más lento a temperaturas más bajas, y tanto la resistencia a la transferencia de carga como la resistencia de la membrana SEI aumentan constantemente a bajas temperaturas.

Elige la pila adecuada en función de su resistencia interna

Una mayor resistencia interna reduce la eficacia y la capacidad de la batería, lo que se traduce en periodos de funcionamiento más cortos y una menor producción de energía.

Para encontrar una pila con una resistencia interna más baja, intente buscar una con una capacidad Ah alta o una mayor Tasa Cya que suelen tener mejores resistencias internas.

Además, también puede comunicar sus requisitos de resistencia de la batería directamente al fabricante de baterías y dejar que elija las celdas adecuadas para su paquete de baterías personalizado.

Energía Tycorun, fabricante especializado en baterías de iones de litio, puede facilitarle información sobre las especificaciones de resistencia interna de las distintas celdas y personalizarlas.

¿Cuál es la relación entre el BMS y la resistencia interna?

El sistema de gestión de la batería calcula la resistencia interna de la batería recopilando la información de corriente y tensión del pack de baterías.

Normalmente, el BMS realiza periódicamente descargas de polarización o descargas por impulsos en el pack de baterías, prueba el pack de baterías y calcula la resistencia interna del pack de baterías midiendo el cambio de tensión del pack de baterías durante el proceso de descarga.

En términos generales, la resistencia interna de una batería está relacionada con la temperatura, el estado de carga y el proceso de carga y descarga de la batería.

Por lo tanto, en el BMS, también es necesario medir la temperatura y el estado de carga de la batería, y corregir la resistencia interna de acuerdo con la curva característica de la batería, a fin de obtener un valor de resistencia interna más preciso.

¿Cuál es la diferencia entre CEM y resistencia interna?

CEM es la tensión producida por una pila u otras fuentes eléctricas cuando no circula corriente. La resistencia interna es la resistencia dentro de una pila que limita el flujo de corriente. También provoca caídas de tensión en la batería cuando se aplica una carga. Debido a la resistencia interna de la pila, la CEM y la tensión terminal de una pila nunca son iguales, ya que se produce una caída de tensión a través de la resistencia interna.

Resistencia interna de las pilas de litio comunes

Batería de litio de 12 V