电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在,使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和不断地改变。
欧姆电阻遵守欧姆定律;极化电阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系,常随电流密度和温度都在不断
地改变。
电池内阻由欧姆内阻和极化内阻构成双重阻力系统。欧姆内阻源自电极材料、电解液传导及零部件接触的物理阻抗,遵循欧姆定律的线性特征。极化内阻则来自电化学反应中的动力学阻碍,包含电化学极化与浓差极化双重作用,其阻值随电流密度的对数呈非线性增长。
温度波动会显著改变内阻特性,电解液粘度随温度每下降10℃增加约30%,导致离子迁移率降低。电极材料的晶体结构变化同样影响显著,以NCM811正极材料为例,循环过程中层状结构向尖晶石相转变会使界面阻抗增加50%以上。