Wpływ umiarkowanych obciążeń zużycia energii na baterie alkaliczne

Baterie alkaliczne mają wyższą gęstość energii i wykazują dobre charakterystyki rozładowania w zastosowaniach o niskiej mocy, ale ich wydajność stopniowo degraduje pod obciążeniami o średniej mocy. Wraz ze wzrostem prądu obciążenia wewnętrzny rezystancja baterii zaczyna znacząco wpływać na wydajność baterii. Urządzenia o średnim zużyciu energii wymagają, aby bateria zapewniała stabilne wyjście prądowe. Podczas tego procesu akumulator alkaliczny musi ukończyć wewnętrzną reakcję elektrochemiczną z szybszą prędkością, co spowoduje pewne skutki uboczne wewnątrz akumulatora, takie jak zwiększona odporność wewnętrzna i ciepło. Straty rosną.
Wewnętrzna odporność akumulatorów alkalicznych wzrasta wraz ze wzrostem prądu rozładowania. Gdy prąd obciążenia wzrośnie do dziesiątek lub setek miliampów, napięcie wyjściowe akumulatora znacznie spadnie z powodu spadku napięcia spowodowanego wewnętrzną rezystancją akumulatora. Ten spadek napięcia uniemożliwia urządzeniu uzyskanie stabilnego napięcia, którego potrzebuje, szczególnie w urządzeniach wymagających wyższych napięć, które mogą powodować zmniejszoną wydajność urządzenia lub wcześniejszą awarię akumulatora.
Efektywność energetyczna i straty
Przy umiarkowanym obciążeniu zużycia energii efektywność energetyczna akumulatorów alkalicznych jest zwykle niższa niż ich nominalna pojemność. Ze względu na duży prąd obciążenia reakcje chemiczne akumulatora nie mogą w pełni wykorzystać aktywnych materiałów w środku. Wraz ze wzrostem prądu reakcja między anodą cynku a dwutlenkiem manganu przyspiesza, ale wytwarza także więcej produktów ubocznych, takich jak warstwa pasywacyjna cynku, która wpływa na ogólną wydajność reakcji chemicznej akumulatora.
Co więcej, wraz ze wzrostem prądu wzrasta, podobnie jak wewnętrzna utrata ciepła baterii. Elektrolit wewnątrz baterii alkalicznych częściej generuje ciepło przy umiarkowanym zużyciu energii, szczególnie w długich okresach rozładowania. Generowanie ciepła nie tylko zmniejsza rzeczywistą moc wyjściową energii, ale także przyspiesza proces starzenia akumulatora. Nadmierne ciepło może powodować odparowanie lub wyciek elektrolitu, skracając żywotność baterii.