Hvilke faktorer er relatert til batterikapasitet?

Om vinteren, når vi bruker mobiltelefonen utendørs, merker vi at batteriet tømmes raskere enn om sommeren; hurtigladende batterier tømmes raskere enn batterier som lades sakte. Hvilke faktorer er altså relatert til vår batterikapasitet?

1. Temperatur

Temperatur har en betydelig innvirkning på batterikapasiteten. Når temperaturen stiger, øker batteriets kapasitet. Først og fremst fremmer stigende temperatur kjemiske reaksjoner inne i batteriet, og lithiumioner beveger seg raskere, slik at tilgjengelig kapasitet øker.

For det andre, under lave temperaturforhold, blir elektrolytten viskøs, ledningsevnen til lithiumioner avtar, og ohmsk polarisasjon, konsentrasjonspolarisasjon og elektrokjemisk polarisasjon forverres alle, noe som hindrer innarbeidelsen av lithiumioner.

I tillegg krymper gitteret i de positive og negative elektrodematerialene ved lave temperaturer, og kanalene for litiumionenes insetting og ekstraksjon blir smalere, noe som krever mer energi for å fullføre reaksjonen, noe som resulterer i elektrokjemisk polarisasjon. Lav temperatur senker ladningsoverføringshastigheten på elektrodeoverflaten, akkurat som hjul som glir på isete veier, og ionene samler seg ved grensesnittet og danner konsentrasjonspolarisasjon.

2. Utladningshastighet

Når batteriets utladningshastighet synker, øker også batterikapasiteten.

Ved lave utladningshastigheter (for eksempel 0,2C) har litiumionene mer tid til å deinterkalere fra de positive og negative elektrodematerialene, noe som reduserer polarisasjonstap. Ved høye utladningshastigheter (for eksempel 1C) derimot, migrerer litiumionene for raskt, noe som hindrer noen aktive stoffer i å reagere raskt, noe som resulterer i redusert kapasitetsutnyttelse.

En lav utladningshastighet er som å trykke hardt på en tub med tobbaksjuice til den nesten er tom, men hvis du trykker saktere, kan du fortsatt bruke den en stund.

3. Ladehastighet

Lading med lav hastighet reduserer polarisasjonseffekten i batteriet. Jo lavere ladestrøm, jo mer fullstendig diffunderer litiumionene gjennom elektrodematerialet, og minimerer energitap. Enkelt forklart, tillater langsom lading at batteriet blir fulladet, slik at det kan levere mer effekt.