बैटरी क्षमता से कौन से कारक संबंधित हैं?

ठंडी सर्दियों में, जब हम बाहर अपने मोबाइल फोन के साथ खेलते हैं, तो हम देखते हैं कि बैटरी पावर गर्मियों की तुलना में तेजी से समाप्त हो जाती है; तेज चार्जिंग बैटरियां धीमी चार्जिंग बैटरियों की तुलना में तेजी से समाप्त हो जाती हैं। तो हमारी बैटरी क्षमता से कौन से कारक संबंधित हैं?

1. तापमान

तापमान का बैटरी क्षमता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, बैटरी की क्षमता भी बढ़ जाती है। पहला, बढ़ता तापमान बैटरी के भीतर रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देता है, और लिथियम आयन तेजी से गति करते हैं, इसलिए उपलब्ध क्षमता बढ़ जाती है।

दूसरे, कम तापमान की स्थिति में, इलेक्ट्रोलाइट गाढ़ा हो जाता है, लिथियम आयन की चालकता घट जाती है, और ओमिक ध्रुवीकरण, सांद्रता ध्रुवीकरण और इलेक्ट्रोकेमिकल ध्रुवीकरण सभी बढ़ जाते हैं, जो लिथियम आयन के एम्बेड होने में बाधा डालते हैं।

इसके अतिरिक्त, नकारात्मक और सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का जाल (lattice) कम तापमान पर सिकुड़ जाता है, और लिथियम आयन के एम्बेडिंग और एक्सट्रैक्शन के लिए चैनल संकरे हो जाते हैं, जिस प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोकेमिकल ध्रुवीकरण होता है। कम तापमान इलेक्ट्रोड सतह पर चार्ज स्थानांतरण की दर को धीमा कर देता है, मानो बर्फीली सड़कों पर पहियों के फिसलने की तरह, और आयन इंटरफ़ेस पर जमा हो जाते हैं जिससे सांद्रता ध्रुवीकरण बन जाता है।

2. डिस्चार्ज दर

जैसे-जैसे बैटरी डिस्चार्ज दर कम होती जाती है, बैटरी क्षमता भी बढ़ जाती है।

कम डिस्चार्ज दरों (जैसे 0.2C) पर, लिथियम आयन को सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री से डीइंटरकैलेट होने में अधिक समय मिलता है, जिससे ध्रुवीकरण नुकसान कम हो जाता है। हालांकि, उच्च डिस्चार्ज दरों (जैसे 1C) पर, लिथियम आयन बहुत तेजी से प्रवास करते हैं, जिससे कुछ सक्रिय पदार्थों को त्वरित प्रतिक्रिया करने से रोक दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप क्षमता उपयोग में कमी आती है।

एक कम डिस्चार्ज दर ऐसी होती है जैसे टूथपेस्ट को तब तक जोर से दबाया जाए जब तक वह लगभग खाली न हो जाए, लेकिन अगर आप इसे धीमी गति से दबाएं, तो आप इसे कुछ समय तक उपयोग कर सकते हैं।

3. चार्जिंग दर

कम दर पर चार्ज करने से बैटरी के भीतर ध्रुवीकरण प्रभाव कम हो जाता है। चार्जिंग करंट जितना कम होगा, लिथियम आयन इलेक्ट्रोड सामग्री के माध्यम से उतना ही पूरी तरह से फैल जाएगा, जिससे ऊर्जा नुकसान कम होगा। सरल भाषा में कहें, तो धीमी चार्जिंग से बैटरी को पूरी तरह चार्ज किया जा सकता है, जिससे अधिक शक्ति प्रदान करने की क्षमता होती है।