¿Qué factores están relacionados con la capacidad de la batería?

En el frío invierno, cuando usamos nuestros teléfonos móviles al aire libre, descubrimos que la batería se agota más rápido que en verano; las baterías de carga rápida se agotan más rápido que las de carga lenta. ¿Entonces qué factores están relacionados con la capacidad de nuestra batería?

1. Temperatura

La temperatura tiene un impacto significativo en la capacidad de la batería. A medida que la temperatura aumenta, la capacidad de la batería también aumenta. Primero, el aumento de la temperatura promueve las reacciones químicas dentro de la batería, y iones de litio se mueven más rápido, por lo que la capacidad disponible aumenta.

En segundo lugar, en condiciones de baja temperatura, el electrolito se vuelve viscoso, la conductividad de los iones de litio disminuye, y la polarización óhmica, la polarización por concentración y la polarización electroquímica empeoran, lo que dificulta la intercalación de los iones de litio.

Además, la estructura de los materiales del electrodo positivo y negativo se contrae a bajas temperaturas, y los canales para la intercalación y desintercalación de iones de litio se vuelven más estrechos, requiriendo más energía para completar la reacción, lo que provoca polarización electroquímica. Las bajas temperaturas ralentizan la tasa de transferencia de carga en la superficie del electrodo, similar a cómo las ruedas patinan sobre carreteras heladas, y los iones se acumulan en la interfaz formando una polarización por concentración.

2. Tasa de descarga

A medida que disminuye la tasa de descarga de la batería, también aumenta su capacidad.

A bajas tasas de descarga (por ejemplo, 0.2C), los iones de litio tienen más tiempo para desintercalarse de los materiales del electrodo positivo y negativo, reduciendo las pérdidas por polarización. Sin embargo, a altas tasas de descarga (por ejemplo, 1C), los iones de litio migran demasiado rápido, impidiendo que algunas sustancias activas reaccionen rápidamente, lo que resulta en una menor utilización de la capacidad.

Una tasa baja de descarga es como apretar la pasta de dientes con fuerza hasta que esté casi vacía, pero si aprietas más lentamente, aún puedes usarla por un rato.

3. Velocidad de carga

Cargar a baja velocidad reduce el efecto de polarización dentro de la batería. Cuanto menor sea la corriente de carga, más completamente se difundirán los iones de litio a través del material del electrodo, minimizando la pérdida de energía. Dicho simplemente, la carga lenta permite que la batería se cargue por completo, permitiendo que entregue más potencia.