Какие факторы связаны с емкостью батареи?

Зимой, в холодную погоду, когда мы пользуемся нашими мобильными телефонами на улице, мы замечаем, что аккумулятор разряжается быстрее, чем летом; батареи быстрой зарядки разряжаются быстрее, чем батареи медленной зарядки. Так какие же факторы связаны с емкостью нашей батареи?

1. Температура

Температура оказывает существенное влияние на емкость аккумулятора. При повышении температуры емкость аккумулятора увеличивается. Во-первых, повышение температуры способствует химическим реакциям внутри аккумулятора, и ионы лития движутся быстрее, поэтому доступная емкость увеличивается.

Во-вторых, при низких температурах электролит становится вязким, проводимость ионов лития уменьшается, а омическое, концентрационное и электрохимическое поляризации усиливаются, что препятствует внедрению ионов лития.

Кроме того, решетка положительных и отрицательных электродных материалов сжимается при низких температурах, а каналы внедрения и извлечения ионов лития становятся уже, для завершения реакции требуется больше энергии, что приводит к электрохимической поляризации. Низкие температуры замедляют скорость переноса заряда на поверхности электрода, как колеса, буксующие на ледяной дороге, и ионы накапливаются на границе раздела, образуя концентрационную поляризацию.

2. Скорость разряда

При уменьшении скорости разряда аккумулятора емкость аккумулятора также увеличивается.

При низких скоростях разряда (например, 0,2C) ионы лития имеют больше времени для выхода из положительных и отрицательных электродных материалов, что снижает потери на поляризацию. Однако при высоких скоростях разряда (например, 1C) ионы лития мигрируют слишком быстро, что не позволяет некоторым активным веществам быстро вступить в реакцию, в результате чего снижается использование емкости.

Медленная разрядка похожа на то, как вы выдавливаете пасту из тюбика до самого конца, но если делать это медленнее, паста еще долго будет оставаться пригодной к использованию.

3. Скорость зарядки

Зарядка с низкой скоростью уменьшает эффект поляризации внутри аккумулятора. Чем ниже зарядный ток, тем более полно ионы лития проникают через электродный материал, минимизируя потери энергии. Проще говоря, медленная зарядка позволяет полностью зарядить аккумулятор, обеспечивая отдачу большей мощности.