電池的內部阻抗是什麼？

內部阻抗，是顯示電池內部電流流動性能的參數。
電池阻抗值偏低時，電流就能順暢流動。內部阻抗變高之後，電流就會難以流動。

下圖1是電池內部構成的範例。電池會依據內部電阻與輸出電流，來決定電池的電壓。舉例來說電池的啟動電力為E₀₌10 V，那麼電池內部阻抗R_DC為1 Ω、負載 R為9 Ω，則電池電壓為9V。

電池的內阻理想值為0。但是，實際上會如圖1所顯示，必定存在內部阻抗。當內部阻抗越高，能源就會越容易損失。另外，當能源損失時會產生「熱」，這個熱會導致電池劣化。

圖1：電池內部構成範例

電池生產時的品質檢查

但是我們應該如何判斷電池內部的品質呢？
實際上答案會根據電池的種類有所不同。
如下圖2所顯示，根據素材、構造、尺寸、電壓等，內部阻抗的基準值會有所不同。
而圖3，則顯示了內部阻抗有mΩ的電池，也有內部阻抗超過1 kΩ的電池

 

圖2：各式各樣的電池範例

圖3：常見電池的內部阻抗與電壓

透過判斷電池內部阻抗，就能夠實現與樣本相同的電池生產品質。內部阻抗是維持電池品質的重要指標。

電芯生產廠所生產的電芯經過出貨檢查，會運送到模組生產工廠。在時間的經過與運送時的振動等原因，也會導致不良品的發生。所以會在製作開始前先進行驗貨檢查，確認沒有不良品後再進行模組或電池包的組裝。
電池包內部各電芯的內部阻抗保持均等也相當重要。當其中一個電池電芯的內部阻抗變大或劣化時，就會影響電池包整體的容量。所以我們需要使所有電芯內部阻抗保持均等，並且均等能劣化。才能提升電池包的整體品質。

圖5：電池的內部阻抗與電壓

電池運用的維護

測量電池內部阻抗的第二個目的就是在電池運用時的維護。
電池內阻會隨著使用而逐漸劣化。
電池的電力是透過電極內部的化學反應得來的。但是長期使用的場合，電極內部會生鏽或是腐蝕，而使得化學反應變得遲鈍。化學反應變得遲鈍後，電池內阻就會增加。

而作為備份用的不斷電系統(UPS)的電池必須要在緊要關頭能夠發揮作用。其電池需要在停電時立刻切換至不斷電系統以維持供電。
所以需要定期的確認電池內阻，並將劣化的電池排除。

電池內阻在生產時的品質檢查與運用時的維護都是相當重要的參數。
透過正確的測量，讓電池的性能保持在最大程度吧。