Baterias esquentam durante uso por causa da resistência interna (RI) — oposição ao fluxo íons dentro da célula. Cada ampere através RI dissipa I²R watts como calor (aquecimento Joule).
Onde Resistência Mora
- Eletrólito: Mobilidade íons limitada por viscosidade, concentração, temperatura.
- Interface eletrodo/eletrólito: Resistência transferência carga (cinética Butler-Volmer).
- Coletores corrente, abas, soldas: Resistência ôhmica metal.
- Separador: Tortuosidade, porosidade, espessura.
Dinâmica Geração Calor
- Descarga: Calor I²R + calor entrópico (reversível, pode ser resfriamento ou aquecimento dependendo química).
- Carga: I²R + calor sobrepotencial (sempre positivo).
- Feedback temperatura: RI ↓ conforme T ↑ (Arrhenius) → risco thermal runaway se resfriamento falha.
Estratégias Design Minimizar Calor
- Eletrodos finos, separadores alta porosidade → caminho iônico menor.
- Aditivos condutivos (nanotubos carbono, grafeno) em eletrodos.
- Solda multi-aba → caminho elétrons menor.
- Materiais interface térmica (pads grafite, phase-change) espalhar calor para case.
Implicação Prática
Células high-drain (ferramentas, VEs) usam química low-RI (LiFePO₄, NMC 811) e gestão térmica. Low-drain (controle, sensor) toleram RI maior — tamanho/custo otimizado.
