Quais fatores estão relacionados à capacidade da bateria?

No frio do inverno, quando usamos nossos celulares ao ar livre, percebemos que a bateria descarrega mais rapidamente do que no verão; baterias de carregamento rápido descarregam mais rápido do que baterias de carregamento lento. Então, quais fatores estão relacionados à capacidade da nossa bateria?

1. Temperatura

A temperatura tem um impacto significativo na capacidade da bateria. À medida que a temperatura aumenta, a capacidade da bateria também aumenta. Primeiramente, o aumento da temperatura promove reações químicas no interior da bateria, e íons de lítio movem-se mais rapidamente, de modo que a capacidade disponível aumenta.

Em segundo lugar, em condições de baixa temperatura, o eletrólito torna-se viscoso, a condutividade dos íons de lítio diminui, e a polarização ôhmica, a polarização por concentração e a polarização eletroquímica são todas agravadas, o que dificulta a intercalação dos íons de lítio.

Além disso, a estrutura dos materiais do eletrodo positivo e negativo se contrai em temperaturas baixas, e os canais para inserção e extração dos íons de lítio tornam-se mais estreitos, exigindo mais energia para concluir a reação, resultando em polarização eletroquímica. Em temperaturas baixas, a taxa de transferência de carga na superfície do eletrodo desacelera, assim como rodas derrapando em estradas geladas, e os íons acumulam-se na interface formando polarização por concentração.

2. Taxa de descarga

À medida que a taxa de descarga da bateria diminui, a capacidade da bateria também aumenta.

Em taxas de descarga baixas (como 0,2C), os íons de lítio têm mais tempo para desintercalar dos materiais dos eletrodos positivo e negativo, reduzindo as perdas por polarização. No entanto, em taxas de descarga elevadas (como 1C), os íons de lítio migram muito rapidamente, impedindo que algumas substâncias ativas reajam de forma rápida, resultando em redução na utilização da capacidade.

Uma taxa baixa de descarregamento é como espremer uma pasta de dente com força até quase acabar; mas se você espremer mais devagar, ainda poderá utilizá-la por um tempo.

3. Taxa de carregamento

Carregar com uma taxa baixa reduz o efeito de polarização dentro da bateria. Quanto menor a corrente de carregamento, mais completamente os íons de lítio se difundem através do material do eletrodo, minimizando a perda de energia. De forma simples, o carregamento lento permite que a bateria seja totalmente carregada, possibilitando que ela entregue mais potência.