Những yếu tố nào liên quan đến dung lượng pin?

Vào mùa đông lạnh giá, khi chúng ta sử dụng điện thoại di động ở ngoài trời, chúng ta nhận thấy rằng điện của pin tiêu hao nhanh hơn so với mùa hè; các loại pin sạc nhanh cũng hao điện nhanh hơn so với pin sạc chậm. Vậy những yếu tố nào liên quan đến dung lượng pin của chúng ta?

1. Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến dung lượng của pin. Khi nhiệt độ tăng, dung lượng pin cũng tăng. Trước tiên, nhiệt độ tăng sẽ thúc đẩy các phản ứng hóa học bên trong pin, ion lithium di chuyển nhanh hơn, do đó dung lượng khả dụng tăng lên.

Thứ hai, trong điều kiện nhiệt độ thấp, chất điện phân trở nên nhớt hơn, độ dẫn điện của ion lithium giảm, đồng thời sự phân cực ohmic, phân cực nồng độ và phân cực điện hóa học đều gia tăng, cản trở quá trình nhúng ion lithium.

Hơn nữa, mạng tinh thể của vật liệu điện cực dương và điện cực âm co lại ở nhiệt độ thấp, và các kênh để ion lithium chèn vào và tách ra trở nên hẹp hơn, đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để hoàn thành phản ứng, dẫn đến phân cực điện hóa. Nhiệt độ thấp làm chậm tốc độ chuyển điện tích trên bề mặt điện cực, giống như bánh xe trượt trên đường băng, và các ion tích tụ tại bề mặt tiếp giáp tạo ra phân cực nồng độ.

2. Tốc độ xả

Khi tốc độ xả của pin giảm, dung lượng pin cũng tăng theo.

Ở tốc độ xả thấp (ví dụ như 0.2C), ion lithium có nhiều thời gian hơn để tách ra khỏi vật liệu điện cực dương và điện cực âm, làm giảm tổn thất phân cực. Tuy nhiên, ở tốc độ xả cao (ví dụ như 1C), ion lithium di chuyển quá nhanh, ngăn cản một số chất hoạt tính phản ứng kịp thời, dẫn đến việc sử dụng dung lượng bị giảm.

Tỷ lệ xả thấp giống như việc bạn cố gắng bóp mạnh tuýp kem đánh răng cho đến khi gần hết, nhưng nếu bạn bóp nhẹ hơn, bạn vẫn có thể sử dụng được trong một thời gian.

3. Tốc độ sạc

Sạc với tốc độ thấp làm giảm hiệu ứng phân cực bên trong pin. Dòng điện sạc càng thấp thì các ion lithium càng khuếch tán đều hơn qua vật liệu điện cực, giảm thiểu hao phí năng lượng. Nói một cách đơn giản, sạc chậm cho phép pin được sạc đầy hoàn toàn, giúp pin cung cấp nhiều năng lượng hơn.