Effets des charges de consommation d'énergie modérées sur les batteries alcalines

Batteries alcalines ont une densité d'énergie plus élevée et présentent de bonnes caractéristiques de décharge dans les applications de faible puissance, mais leurs performances se dégradent progressivement dans les charges moyennes. À mesure que le courant de charge augmente, la résistance interne de la batterie commence à affecter considérablement les performances de la batterie. Les dispositifs de consommation d'énergie moyenne nécessitent que la batterie fournit une sortie de courant stable. Au cours de ce processus, la batterie alcaline doit terminer sa réaction électrochimique interne à une vitesse plus rapide, ce qui provoquera des effets secondaires à l'intérieur de la batterie, comme une résistance interne et une chaleur accrue. Les pertes augmentent.
La résistance interne des batteries alcalines augmente à mesure que le courant de décharge augmente. Lorsque le courant de charge augmente à des dizaines ou des centaines de milliampmes, la tension de sortie de la batterie diminuera considérablement en raison de la chute de tension causée par la résistance interne de la batterie. Cette chute de tension empêche le dispositif d'obtenir la tension stable dont il a besoin, en particulier dans les appareils qui nécessitent des tensions plus élevées, ce qui peut entraîner une réduction des performances de l'appareil ou une défaillance antérieure de la batterie.
Efficacité énergétique et pertes
Dans des charges de consommation d'énergie modérées, l'efficacité énergétique des batteries alcalines est généralement inférieure à leur capacité nominale. En raison du grand courant de charge, les réactions chimiques de la batterie ne peuvent pas utiliser complètement les matériaux actifs à l'intérieur. À mesure que le courant augmente, la réaction entre l'anode de zinc et la cathode de dioxyde de manganèse accélère, mais elle produit également plus de sous-produits, comme une couche de passivation du zinc, ce qui affecte l'efficacité de réaction chimique globale de la batterie.
De plus, à mesure que le courant augmente, il en va de même pour la perte de chaleur interne de la batterie. L'électrolyte à l'intérieur des batteries alcalines est plus susceptible de générer de la chaleur sous une consommation d'énergie modérée, en particulier pendant les longues périodes de décharge. La génération de chaleur réduit non seulement la sortie d'énergie réelle, mais accélère également le processus de vieillissement de la batterie. Une chaleur excessive peut faire évaporer ou fuir l'électrolyte, raccourcissant la durée de vie de la batterie.