У меня есть старый iPod Classic с оригинальной литий-ионной полимерной батареей, и я использую его в основном во время бега. Недавно я обнаружил, что при низкой температуре на улице, обычно ниже 5 градусов по Цельсию, батарея разряжается очень быстро, я имею в виду 10 минут. Неважно, полностью он заряжен или нет, он всегда разряжается быстрее, чем когда на улице 10 и более градусов. Я знаю, что устройству 10 лет, поэтому оно работает не так хорошо, как когда оно было новым, но мне любопытно, какова физическая причина того, что батарея разряжается быстрее в холодных условиях. Я также заметил подобное поведение батареи моего ноутбука. Любая идея, почему это?
Редактировать:
Вот нашел информацию:
«Низкая температура увеличивает внутреннее сопротивление и снижает емкость. Батареи, которые обеспечивают 100-процентную емкость при 27°C (80°F), обычно обеспечивают только 50%-ю емкость при –18°C (0°F). Снижение емкости носит линейный характер. с температурой. Уменьшение емкости является мгновенным, и уровень снижения зависит от химического состава батареи».
«Производительность всех химических элементов аккумуляторов резко падает при низких температурах. При –20°C (–4°F) большинство аккумуляторов на основе никеля, свинца и лития перестают работать».
Все, что Википедия может сказать о емкости батареи, это:
«Доля накопленного заряда, которую может обеспечить батарея, зависит от множества факторов, включая химический состав батареи, скорость, с которой осуществляется заряд (ток), требуемое напряжение на клеммах, период хранения, температура окружающей среды и другие факторы».
Ничего не сказано о зависимости емкости от внутреннего сопротивления электролита.
Я давно не изучал химию, но если я правильно помню: цикл заряда/разряда аккумуляторной батареи включает (в основном) обратимое движение положительных ионов от катода к аноду. Чтобы двигаться и генерировать ток, ионы должны быть высвобождены из кристаллической структуры анода и включены в катод. В вашем случае движутся ионы Li+.
Я предполагаю, что при низких температурах этот процесс занимает больше времени, поскольку ионы обладают меньшей кинетической энергией. Это не значит, что они никогда не смогут двигаться, просто им требуется больше времени для этого при низких температурах по сравнению с более высокими температурами. Ток падает в результате этого уменьшенного потока и не может поддерживать работу вашего iPod.
Суть в том, что динамический рабочий диапазон батареи уменьшается - изначально процесс идет достаточно быстро, чтобы генерировать достаточный ток, но он быстрее падает при более низких температурах.
Здесь сообщается о некоторых интересных недавних исследованиях по конструкциям аккумуляторов .
Я подожду, пока кто-то с более свежими знаниями не поправит меня!
Хасан