Механизм воздействия низкой температуры на щелочные батареи

При низких температурах скорость электрохимической реакции значительно уменьшается, что приводит к снижению выходного тока аккумулятора. Согласно уравнению Аррениуса, скорость химической реакции имеет экспоненциальную связь с температурой, и снижение температуры значительно замедлит эффективность электронов и ионового обмена между реактивными веществами. Для щелочные батареи Конкретная кинетика реакции необходима для окисления цинк -анода и снижения катода диоксида марганца. Низкие температуры приводят к недостаточной энергии для частиц в электродных материалах и электролитах, препятствуя эффективным электрохимическим реакциям. Это предотвращает быстро окисляется цинк, а также ингибируется реакция восстановления диоксида марганца, что приводит к тому, что батарея не может обеспечить стабильный ток.
Электролитная вязкость увеличивается
Электролит в щелочных батареях обычно представляет собой раствор гидроксида калия, который отвечает за предоставление ионов OH⁻ для участия в электрохимической реакции. При низких температурах вязкость электролита значительно увеличивается, вызывая миграцию ионов медленнее. Ионная миграция является важной частью электронного обмена в батарее. Когда движение ионов гидроксида в электролите становится вялым, проводимость батареи будет значительно снижена.
При низких температурах повышенная вязкость электролита увеличивает внутреннее сопротивление батареи, предотвращая плавный ток, в результате чего выходное напряжение батареи падает. Более высокое сопротивление не только влияет на мгновенную способность батареи, но также приводит к нагреванию батареи, что еще больше снижает эффективность энергоэффективности батареи.
Сопротивление внутренней батареи увеличивается
В дополнение к увеличению вязкости электролитов, низкие температуры могут также вызвать увеличение сопротивления других компонентов щелочной батареи. Как правило, внутреннее сопротивление батареи увеличивается при снижении температуры, в первую очередь из -за снижения проводимости материала. В условиях низкой температуры проводящие свойства электродных материалов, таких как диоксид цинка и марганца, ослабевают, влияя на эффективность проводимости электронов.