ทำไมแบตเตอรี่ลิเธียมถึง 'กลัวความหนาว'?

แบตเตอรี่ลิเธียมมีประสิทธิภาพลดลงอย่างมากในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัด ซึ่งเกิดจากคุณสมบัติพื้นฐานของปฏิกิริยาทางเคมี โดยปัญหาหลักๆ ได้แก่:

1. การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของความต้านทานภายใน

เมื่ออุณหภูมิต่ำ สารอิเล็กโทรไลต์จะมีความหนืดมากขึ้น และการเคลื่อนที่ของไอออนลิเธียมจะช้าลง
ผลที่ตามมา คือ ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่เพิ่มสูงขึ้น ส่งผลให้:
แรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็วขณะปล่อยประจุ
ความจุที่ใช้งานได้ลดลงอย่างเห็นได้ชัด

2. การรับประจุที่ไม่ดี

การชาร์ตแบตเตอรี่ลิเธียมที่อุณหภูมิต่ำ—โดยเฉพาะต่ำกว่า 0°C—อาจเป็นอันตรายได้
เมื่อไอออนลิเธียมไม่สามารถแทรกซึมเข้าสู่ขั้วบวกได้อย่างรวดเร็วเพียงพอ ไอออนเหล่านั้นอาจเคลือบเป็นลิเธียมในรูปโลหะบนพื้นผิวของขั้วบวก จนเกิดเป็นผลึกลิเธียม (lithium dendrites)
ผลึกเหล่านี้สามารถเจาะทะลุชั้นแยกกันได้ ทำให้เกิดวงจรลัดวงใน เกิดการรั่วหรือแม้แต่ไฟไหม้ ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายของแบตเตอรี่อย่างถาวร

3. กำลังไฟฟ้าลดลง

ความต้านทานภายในที่สูงขึ้นทำให้แบตเตอรี่ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้สูง
อุปกรณ์ที่ต้องการพลังงานจำนวนมากในทันที เช่น มอเตอร์สตาร์ทรถยนต์ หรือเครื่องมือไฟฟ้า อาจรู้สึกว่า 'อ่อนแรง' หรือไม่สามารถสตาร์ทได้ภายใต้สภาวะอากาศเย็น

4. การสูญเสียความจุแบบชั่วคราว

คุณอาจสังเกตเห็นว่าโทรศัพท์หรืออุปกรณ์อื่นๆ หมดพลังงานเร็วกว่าปกติเมื่ออยู่กลางแจ้งในสภาพอากาศหนาว
'การลดลงของความจุ' นี้เป็นเพียงอาการชั่วคราว เพราะอุณหภูมิต่ำจะยับยั้งการทำงานของแบตเตอรี่เท่านั้น ไม่ได้ทำลายความจุอย่างถาวร
เมื่อกลับมาอยู่ในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นอีกครั้ง ความจุบางส่วนที่สูญเสียไปจะฟื้นตัวกลับคืน