Tengo un viejo iPod Classic con batería original de polímero de iones de litio y lo uso principalmente mientras corro. Recientemente descubrí que cuando la temperatura exterior es baja, generalmente por debajo de los 5 grados C, la batería se agota muy rápido y me refiero a 10 minutos. No importa si está completamente cargada o no, siempre baja más rápido que cuando hace 10 grados o más afuera. Sé que el dispositivo tiene 10 años, por lo que no funciona tan bien como cuando era nuevo, pero tengo curiosidad por saber cuál es la razón física por la que la batería se agota más rápido en un ambiente frío. También noté un comportamiento similar en la batería de mi computadora portátil. ¿Alguna idea de por qué es eso?
Editar:
Aquí encontré algo de información:
"La temperatura fría aumenta la resistencia interna y disminuye la capacidad. Las baterías que proporcionarían el 100 % de su capacidad a 27 °C (80 °F) generalmente entregarán solo el 50 % a –18 °C (0 °F). La disminución de la capacidad es lineal con la temperatura. La disminución de la capacidad es momentánea y el nivel de disminución depende de la química de la batería".
"El rendimiento de todos los componentes químicos de las baterías cae drásticamente a bajas temperaturas. A -20 °C (-4 °F), la mayoría de las baterías de níquel, plomo y litio dejan de funcionar".
Todo lo que wikipedia puede decir sobre la capacidad de la batería es:
"La fracción de la carga almacenada que puede entregar una batería depende de múltiples factores, incluida la química de la batería, la velocidad a la que se entrega la carga (corriente), el voltaje terminal requerido, el período de almacenamiento, la temperatura ambiente y otros factores".
No dice nada acerca de cómo la capacidad depende de la resistencia interna del electrolito.
Ha pasado un tiempo desde que estudié química, pero si no recuerdo mal: el ciclo de carga/descarga de una batería recargable involucra (principalmente) el movimiento reversible de iones positivos del cátodo al ánodo. Para moverse y generar corriente, los iones deben liberarse de la estructura cristalina del ánodo e incorporarse al cátodo. En tu caso, los iones que se mueven son Li+.
Tengo la hipótesis de que a bajas temperaturas, este proceso lleva más tiempo ya que los iones poseen menos energía cinética. Eso no quiere decir que nunca podrán hacer el movimiento, solo que les toma más tiempo hacerlo a bajas temperaturas en relación con temperaturas más altas. La corriente cae como resultado de este flujo reducido y no puede sostener el funcionamiento de su iPod.
Esencialmente, el rango operativo dinámico de la batería se reduce: inicialmente, el proceso es lo suficientemente rápido como para generar suficiente corriente, pero disminuye más rápidamente a temperaturas más bajas.
Aquí se informa sobre algunas investigaciones interesantes recientes sobre las estructuras de las baterías .
¡Esperaré a que alguien con conocimientos más recientes me corrija!
hasán