Jaké faktory ovlivňují kapacitu baterie?

V chladných zimních měsících, když používáme své mobily venku, zjistíme, že baterie se vybíjí rychleji než v létě; baterie s rychlým nabíjením se vybíjejí rychleji než baterie s pomalým nabíjením. Jaké faktory tedy ovlivňují kapacitu naší baterie?

1. Teplota

Teplota má významný vliv na kapacitu baterie. S rostoucí teplotou se kapacita baterie zvyšuje. Za prvé, zvyšující se teplota podporuje chemické reakce uvnitř baterie a lithiové ionty se pohybují rychleji, takže dostupná kapacita roste.

Za druhé, za nízkých teplot se elektrolyt stává viskóznějším, vodivost lithiových iontů klesá a ohmická polarizace, koncentrační polarizace a elektrochemická polarizace se všechny zhoršují, což brání vkládání lithiových iontů.

Kromě toho se mřížka kladných a záporných elektrodových materiálů při nízkých teplotách smršťuje a kanály pro vkládání a vytahování iontů lithia se zužují, což vyžaduje více energie na dokončení reakce a vede k elektrochemické polarizaci. Nízké teploty zpomalují rychlost přenosu náboje na povrchu elektrody, podobně jako když kola na ledě prokluzují, a ionty se hromadí na rozhraní, čímž vzniká koncentrační polarizace.

2. Vybíjecí proud

S poklesem vybíjecího proudu se zvyšuje i kapacita baterie.

Při nízkých vybíjecích proudech (např. 0,2C) mají ionty lithia více času na vyloučení z kladných a záporných elektrodových materiálů, čímž se snižují ztráty způsobené polarizací. Při vysokých vybíjecích proudech (např. 1C) však ionty lithia migrují příliš rychle, což brání některým aktivním látkám rychle reagovat, a vede to ke sníženému využití kapacity.

Nízká výbojová frekvence je jako silné stlačení tuby s pastou, dokud téměř nevyprázdníte její obsah. Pokud však tlačíte pomaleji, můžete ji používat ještě po delší dobu.

3. Rychlost nabíjení

Nabíjení při nízké rychlosti snižuje polarizační efekt uvnitř baterie. Čím nižší je nabíjecí proud, tím úplnější je difuze lithiových iontů skrze elektrodový materiál, čímž se minimalizuje ztráta energie. Jednoduše řečeno, pomalé nabíjení umožňuje baterii plně se nabit, takže může poskytovat větší výkon.