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電気工学において、線形回路である実用的な電源は、テブナンの定理によれば、インピーダンスと直列に接続された理想的な電圧源として表すことができます。このインピーダンスは、電源の内部抵抗と呼ばれます。電源が電流を供給すると、測定される電圧出力は無負荷時の電圧よりも低くなります。この差は、内部抵抗によって生じる電圧降下（電流と抵抗の積）です。内部抵抗の概念は、あらゆる種類の電源に適用でき、多くの種類の回路の解析に役立ちます。
電池は、抵抗と直列に接続された電圧源としてモデル化できます。このようなモデルは等価回路モデルと呼ばれます。もう1つの一般的なモデルは、濃度と反応速度を含む物理的な性質を持つ物理化学モデルです。実際には、電池の内部抵抗は、そのサイズ、充電状態、化学的性質、経年劣化、温度、放電電流に依存します。内部抵抗には、構成材料の抵抗率による電子成分と、電解質の導電率、イオン移動度、電気化学反応速度、電極表面積などの電気化学的要因によるイオン成分があります。電池の内部抵抗の測定は、その状態の目安となりますが、試験条件以外では適用できない場合があります。交流電流による測定は、通常、周波数で行われます。1 kHz では、より遅い電気化学プロセスを考慮に入れるには周波数が高すぎる可能性があるため、抵抗を過小評価する可能性があります。内部抵抗は温度に依存します。たとえば、新品のEnergizer E91 AAアルカリ一次電池は 、低温によってイオン移動度が低下する -40 °C で約 0.9 Ω から、室温で約 0.15 Ω、40 °C で約 0.1 Ω に低下します。[ 1 ]この低下の大部分は、電解質拡散係数の大きさの増加によるものです。
電池の内部抵抗は、開放電圧V NL、負荷電圧V FL、および負荷抵抗R Lから計算できます。
これは過電圧ηと電流Iを用いて表現することもできます。
等価直列抵抗（ESR）計の多くは、基本的にコンデンサのESRを測定するために使用される交流ミリオーム計ですが、バッテリーの内部抵抗を推定するために使用できます。特に、正確な直流値を取得するのではなく、バッテリーの放電状態を確認するために使用できます。[ 2 ]充電式バッテリー用の充電器の中には、ESRを表示するものもあります。
使い捨て電池が負荷を駆動している場合、使用中に端子間の電圧は低下し、最終的には使用できなくなるほど低くなります。これは主に、同等の電源電圧の低下ではなく、内部抵抗の増加によるものです。
充電式リチウムポリマー電池では、内部抵抗は充電状態とはほとんど無関係ですが、固体電解質界面と呼ばれる電極上の不動態層の形成により電池の経年劣化とともに増加します。[ 3 ]したがって、内部抵抗は期待寿命の良い指標となります。[ 4 ] [ 5 ]
