علمی، پژوهشی و فناوری

دمای سرد عمر باتری را بیشتر می‌کند!

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : در عصر حاضر ردپای باتری‌ها را می‌توان  در همه ابعاد زندگی‌مان دید. این مخازن کوچک انرژی در تلفن همراه، چراغ قوه، ماشین و حتی کنترل از راه دور تلوزیون و... مورد استفاده قرار می‌گیرند. اغلب باتری‌ها عموماً با تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی کار می‌کنند. با این حال شاید برایتان جالب باشد که باتری‌ها در دماهای سردتر عمر بیشتری دارند.

دلیل این امر این است که سرما واکنش‌های شیمیایی درون باتری را می‌کاهد که به نوبه خود در طول زمان سرعت تخلیه انرژی را کاهش می‌دهد.

باتری‌ها چگونه کار می‌کنند؟

برای درک اینکه چرا سرما به باتری‌ها کمک می‌کند بیشتر دوام داشته باشند، مهم است که بدانیم باتری‌ها به طوری کلی چگونه کار می‌کنند. در داخل هر باتری، مواد شیمیایی وجود دارد که باعث ایجاد واکنش می‌شود. این واکنش‌ها باعث می‌شود که الکترون‌ها از یک قسمت باتری به قسمت دیگر حرکت کنند و الکتریسیته تولید کنند. هنگامی که از باتری در دستگاهی استفاده می‌کنید، این واکنش‌ها تکرار می‌شوند و به این ترتیب انرژی دستگاه‌تان را تأمین می‌کنند.

با این حال باید بدانید و آگاه باشید که واکنش‌های شیمیایی مزبور زمانی که از باتری استفاده نمی‌کنید متوقف نمی‌شود! باتری همچنان انرژی خود را از دست می‌دهد، حتی اگر بی‌استفاده در کشو افتاده باشد! این اتلاف انرژی «خود-تخلیه» (self-discharge) نامیده می‌شود. سرعت تخلیه انرژی به دمای پیرامون باتری بستگی دارد. در دماهای بالاتر، واکنش‌های شیمیایی داخل باتری سریع‌تر اتفاق می‌افتد، به این معنی که باتری با سرعت بیشتری انرژی خود را از دست می‌دهد، حتی زمانی که از آن استفاده‌ای نمی‌شود.

دمای سرد و واکنش شیمیایی آهسته

هنگامی که یک باتری در یک محیط سرد قرار گیرد، واکنش‌های شیمیایی درون آن کُند می‌شود. این امر سرعت از دست دادن انرژی باتری را پایین می‌آورد و باعث می‌شود عمر طولانی‌تری داشته باشد. به عنوان مثال اگر باتری را در مکانی همچون یخچال قرار دهید، انرژی آن بسیار کندتر از زمانی است که آن را در یک اتاق گرم نگه می‌دارید، از دست می‌رود. این امر به این دلیل اتفاق می‌افتد که دمای سرد حرکت مواد شیمیایی داخل باتری را کم می‌کند و جلوی واکنش سریع آن را می‌گیرد.

اثر مورد اشاره زمانی که باتری‌ها بی‌استفاده‌اند ملموس‌تر است. اگر قرار نیست از باتری‌هایی که دارید برای مدت طولانی استفاده کنید، نگهداشتن آن‌ها در جای خنک می‌تواند به حفظ انرژی‌شان کمک کند. به همین دلیل است که برای سال‌های متمادی، مردم انواع قدیمی‌تر باتری‌ها را مانند نیکل-کادمیم (NiCd) یا نیکل-فلز هیدرید (NiMH) در یخچال نگهداری می‌کردند.

در حال حاضر باتری‌های قابل شارژ یک انتخاب محبوب در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی به شمار می‌آیند زیرا می‌توانیم چندین بار از آنها استفاده کنیم. برخلاف باتری‌های یکبار مصرف که صرفاً یک بار استفاده می‌شوند و دور ریخته می‌شوند، باتری‌های قابل شارژ را می‌توان بارها و بارها مجدداً شارژ و دوباره استفاده کرد. این امر باعث می‌شود آنها مقرون به صرفه‌تر و سازگار با محیط زیست باشند. از این دسته باتری معمولاً در تلفن همراه، لپ تاپ‌ها و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می‌شود.

توجه به این نکته ضروری است که باتری‌های قابل شارژ نیز از دمای خنک بهره می‌برند. نگهداری آنها در جای خنک می‌تواند به حفظ شارژ آنها برای مدت طولانی‌تری کمک کند. این باتری‌ها درست مانند باتری‌های معمولی، واکنش‌های شیمیایی‌شان در دمای سرد کاهش می‌یابد. با خنک نگه داشتن باتری‌های قابل شارژ، می‌توانید طول عمر آنها را افزایش دهید.

استفاده از باتری در سرما

در حالی که دمای سرد برای نگهداری انرژی باتری‌ها عالی است، استفاده از باتری در سرما بحث کاملاً متفاوتی است. هنگامی که سعی کنید از باتری در شرایط بسیار سرد استفاده کنید، ممکن است اوضاع برعکس شود! به عنوان مثال اگر در هوای سرد از تلفن همراه خود در خارج از خانه استفاده کنید، متوجه می‌شوید باتری سریع‌تر از حد عادی تخلیه می‌شود یا ممکن است تلفن به طور کامل خاموش شود!

این امر به این دلیل اتفاق می‌افتد که واکنش‌های شیمیایی درون باتری کاهش می‌یابد و به تبع آن نمی‌تواند به همان سرعتی که دستگاه شما به آن نیاز دارد، انرژی ارائه کند. به طور کلی توانایی باتری در شرایط سرد برای تولید الکتریسیته پایین می‌آید. بدین ترتیب در ظاهر به نظر می‌رسد که باتری سریع‌تر از حد عادی تخلیه شده است.  

 باتری‌ها را به درستی ذخیره کنید

اگر می‌خواهید باتری‌هایتان عمر بیشتری داشته باشند، آن‌ها را در جای خشک و خنک نگه دارید. لزوماً نباید آنها را در یخچال قرار دهید، زیرا باتری‌های مدرن مانند لیتیوم یونی برای تازه ماندن نیازی به سرمای شدید ندارند. فقط نگه داشتن آنها در یک محیط خنک و دور از گرمای مستقیم روند خود-تخلیه را پایین می‌آورد.

دمای سرد با کُند کردن واکنش‌های شیمیایی درون باتری، می‌تواند عمر باتری‌ها طولانی‌تر کند و در طول زمان از اتلاف انرژی بکاهد. در حالی که این امر برای نگهداری باتری‌ها مفید است، اما استفاده از دستگاه در شرایط بسیار سرد نیز می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند، زیرا ممکن است باعث شود باتری عملکرد خوبی نداشته باشد.