Ποιοι παράγοντες σχετίζονται με τη χωρητικότητα της μπαταρίας;

Τον παγωμένο χειμώνα, όταν χρησιμοποιούμε το κινητό μας στο εξωτερικό, παρατηρούμε ότι η μπαταρία εκφορτώνεται πιο γρήγορα απ' ότι το καλοκαίρι. Οι μπαταρίες γρήγορης φόρτισης εκφορτώνονται πιο γρήγορα από τις μπαταρίες αργής φόρτισης. Άρα, ποιοι παράγοντες σχετίζονται με τη χωρητικότητα της μπαταρίας μας;

1. Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία έχει σημαντική επίδραση στη χωρητικότητα της μπαταρίας. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, αυξάνεται και η χωρητικότητα της μπαταρίας. Πρώτον, η αύξηση της θερμοκρασίας ενθαρρύνει τις χημικές αντιδράσεις στο εσωτερικό της μπαταρίας, και ιόντα λιθίου κινούνται πιο γρήγορα, οπότε η διαθέσιμη χωρητικότητα αυξάνεται.

Δεύτερον, σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας, ο ηλεκτρολύτης γίνεται πιο συμπυκνωμένος, η αγωγιμότητα των ιόντων λιθίου μειώνεται και η ομική πόλωση, η πολωτική πόλωση και η ηλεκτροχημική πόλωση επιδεινώνονται όλες, γεγονός που εμποδίζει την ενσωμάτωση των ιόντων λιθίου.

Επιπλέον, το πλέγμα των υλικών της θετικής και αρνητικής ηλεκτροδίου συρρικνώνεται σε χαμηλές θερμοκρασίες και οι διαύλοι για την ενσωμάτωση και εξαγωγή ιόντων λιθίου γίνονται στενότεροι, απαιτώντας περισσότερη ενέργεια για να ολοκληρωθεί η αντίδραση, με αποτέλεσμα την ηλεκτροχημική πόλωση. Οι χαμηλές θερμοκρασίες επιβραδύνουν τον ρυθμό μεταφοράς φορτίου στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου, με τον ίδιο τρόπο που οι ρόδες γλιστρούν σε παγωμένους δρόμους, και τα ιόντα συσσωρεύονται στη διεπαφή δημιουργώντας συγκεντρωτική πόλωση.

2. Ρυθμός εκφόρτισης

Καθώς ο ρυθμός εκφόρτισης της μπαταρίας μειώνεται, αυξάνεται και η χωρητικότητα της μπαταρίας.

Σε χαμηλούς ρυθμούς εκφόρτισης (όπως το 0,2C), τα ιόντα λιθίου διαθέτουν περισσότερος χρόνος για να αποδεσμευτούν από τα υλικά της θετικής και αρνητικής ηλεκτροδίου, μειώνοντας τις απώλειες πόλωσης. Ωστόσο, σε υψηλούς ρυθμούς εκφόρτισης (όπως το 1C), τα ιόντα λιθίου μεταναστεύουν πολύ γρήγορα, αποτρέποντας κάποιες ενεργές ουσίες από το να αντιδράσουν γρήγορα, με αποτέλεσμα τη μείωση της αξιοποιούμενης χωρητικότητας.

Ένας χαμηλός ρυθμός εκκαθάρισης είναι σαν να συμπιέζετε σκληρά την πάστα δοντιών μέχρι να σχεδόν τελειώσει, αλλά αν τη συμπιέσετε πιο αργά, μπορείτε να τη χρησιμοποιήσετε για αρκετό καιρό.

3. Ρυθμός φόρτισης

Η φόρτιση με χαμηλό ρυθμό μειώνει το φαινόμενο της πόλωσης μέσα στη μπαταρία. Όσο χαμηλότερο είναι το φορτίο ρεύματος, τόσο πιο πλήρως τα ιόντα λιθίου διαχέονται μέσα από το υλικό του ηλεκτροδίου, ελαχιστοποιώντας την απώλεια ενέργειας. Απλά, η αργή φόρτιση επιτρέπει στη μπαταρία να φορτιστεί πλήρως, δίνοντας της τη δυνατότητα να παρέχει περισσότερη ενέργεια.