La resistenza interna di una batteria è composta da tre parti: polarizzazione ohmica (resistenza del conduttore) e polarizzazione elettrochimica e resistenza alla polarizzazione della concentrazione. Durante il processo di carica e scarica, la resistenza cambia e la resistenza interna diminuisce durante il processo di carica. Al contrario, la resistenza interna aumenta.
Anche la temperatura ha un impatto significativo sulla resistenza interna delle batterie. In condizioni di bassa temperatura, ad esempio sotto i 0 gradi, per ogni diminuzione di 10 gradi della temperatura, la resistenza interna aumenta di circa il 15%. Uno dei motivi importanti è l'aumento della resistenza specifica dovuto all'aumento della viscosità della soluzione di acido solforico. A temperature più elevate, ad esempio superiori a 10 gradi, la velocità di diffusione degli ioni solfato aumenta e l'effetto di polarizzazione della concentrazione diminuirà in modo significativo, con conseguente diminuzione della resistenza alla polarizzazione. Tuttavia, la resistenza del conduttore aumenta con l'aumentare della temperatura, ma la velocità di aumento è relativamente piccola.
La resistenza interna di una batteria è correlata alla dimensione della corrente di scarica. In caso di scarica istantanea ad alta corrente, la soluzione di acido solforico all'interno dello spazio tra gli elettrodi si diluisce rapidamente, mentre più del 90% delle molecole di acido solforico nella soluzione all'esterno del foro dell'elettrodo non hanno il tempo di diffondersi nello spazio tra gli elettrodi. In questo modo, la resistenza specifica della soluzione nel foro dell'elettrodo aumenta e la tensione terminale diminuisce significativamente. Ma dopo che la scarica si interrompe, poiché l'elevata concentrazione di molecole di acido solforico si diffonde nei pori della piastra dell'elettrodo, la resistenza specifica della soluzione nei pori della piastra dell'elettrodo diminuisce e la tensione terminale aumenta.
Inoltre, la resistenza interna delle batterie a piastra sottile è significativamente inferiore a quella delle batterie a piastra spessa, perché ci sono più piastre sottili rispetto alle batterie a piastra spessa della stessa capacità. Pertanto, quando si scaricano alla stessa corrente, la densità di corrente delle batterie a piastre sottili è inferiore e la loro polarizzazione su ciascun polo è molto più piccola.