لماذا يؤثر الطقس البارد على البطاريات؟

يؤدي الطقس البارد إلى تباطؤ تفاعلات البطارية ذات درجات الحرارة المنخفضة. وهذا يعني أن البطاريات ذات درجة الحرارة المنخفضة تعطي طاقة أقل عندما يكون الجو باردًا. قد ترى أن هاتفك أو سيارتك تعاني من مشكلة في الشتاء. تفقد معظم البطاريات ذات درجات الحرارة المنخفضة 30-60% من طاقتها عندما يكون الجو باردًا. على سبيل المثال:

• عند درجة حرارة 32 درجة فهرنهايت، تفقد البطارية ذات درجة الحرارة المنخفضة حوالي 20% من طاقتها.

• عند -22 درجة فهرنهايت، يمكن أن تفقد البطارية ذات درجة الحرارة المنخفضة نصف طاقتها.

هذه المشكلة تحدث في العديد من الأجهزة مثل:

• الهواتف الذكية

• الكاميرات

• أجهزة تحديد المواقع

• الساعات الذكية

• أجهزة تتبع اللياقة البدنية

يتسبب التجميد في 31% من حالات فشل البطاريات في درجات الحرارة المنخفضة في الشتاء. والجدول أدناه يوضح الأرقام:

الوجبات السريعة الرئيسية

الطقس البارد يجعل البطاريات تفقد الكثير من الطاقة. يمكن أن يفقدوا 30-60٪ عندما يكون الجو باردًا جدًا. تعمل البطاريات بشكل أفضل عندما تكون درجة الحرارة حوالي 68 درجة فهرنهايت. إذا أصبح الجو أكثر برودة من التجمد، فإنها لا تعمل بشكل جيد. يجب عليك إبقاء البطاريات مشحونة. لا تدعهم يبردوا كثيرًا وإلا قد يتضررون. افحص بطارية سيارتك كثيرًا في الشتاء. يعد هذا أمرًا مهمًا جدًا إذا كان عمر بطاريتك أكبر من ثلاث سنوات. احتفظ بأجهزتك في أماكن دافئة. لا تشحنهم عندما يكونون باردين. وهذا سوف يساعدهم على الاستمرار لفترة أطول.

كيف يؤثر الطقس البارد على كيمياء البطارية

التفاعلات الكيميائية في البطاريات

تقوم البطاريات بتوليد الكهرباء من خلال التفاعلات الكيميائية بداخلها. تعمل ردود الفعل هذه بشكل أفضل عندما يكون الجو دافئًا. عندما يصبح الجو باردا، تتباطأ ردود الفعل. يحدث هذا لأن الجزيئات تتحرك بشكل أبطأ في الطقس البارد. تظهر جميع البطاريات هذا التأثير، لكنه يكون أقوى في البطاريات ذات درجة الحرارة المنخفضة.

فيما يلي جدول يوضح ما يتغير داخل البطارية عندما يكون الجو باردًا:

تتفاعل البطاريات المختلفة مع البرد بطرق مختلفة:

• تفقد بطاريات الرصاص الحمضية طاقتها وتعمل بشكل أقل جودة في البرد.

• تعمل بطاريات الليثيوم أيون على تحريك الأيونات بشكل أبطأ وتستغرق وقتًا أطول في الشحن.

• تفقد البطاريات المعتمدة على النيكل الجهد والطاقة عندما تكون باردة.

زيادة المقاومة الداخلية

الطقس البارد يجعل المقاومة الداخلية في البطاريات ترتفع. وهذا يعني أن البطارية يجب أن تعمل بجهد أكبر لتوفير الطاقة. يصبح السائل الداخلي أكثر سمكًا، وبالتالي تتحرك الأيونات بشكل أبطأ. تفقد البطارية الجهد ولا يمكنها توفير نفس القدر من الطاقة.

عندما تكون درجة الحرارة أقل من درجة التجمد، تصبح المقاومة الداخلية أعلى بكثير. على سبيل المثال، توفر البطارية عند درجة حرارة 80 درجة فهرنهايت الطاقة الكاملة. عند 0 درجة فهرنهايت، قد يعطي النصف فقط. يحدث هذا لأن التفاعلات تتباطأ ويشكل السائل الكثيف كتلة أيونات. قد تلاحظ أن هاتفك أو سيارتك تواجه مشكلة في التشغيل في الطقس البارد.

فقدان الطاقة في درجات الحرارة المنخفضة

تنخفض طاقة البطارية كثيرًا عندما تكون درجة الحرارة أقل من 32 درجة فهرنهايت. تفقد معظم البطاريات ما بين 30 إلى 60% من طاقتها في الجو البارد. على سبيل المثال، يمكن أن تفقد بطارية الليثيوم أيون ما بين 10% إلى 20% من طاقتها بالقرب من درجة التجمد. إذا كانت درجة الحرارة أقل من 0 درجة فهرنهايت، تفقد البطارية المزيد من الطاقة وتستغرق وقتًا أطول للشحن.

فيما يلي بعض الحقائق حول فقدان الطاقة في أداء البطارية في درجات الحرارة المنخفضة:

• يؤدي البرد إلى ارتفاع المقاومة الداخلية وتقليل طاقة البطارية.

• تعمل البطاريات بشكل أفضل عند درجة حرارة 68 درجة فهرنهايت تقريبًا.

• عند درجة حرارة 0 درجة فهرنهايت، قد توفر البطارية 50% فقط من طاقتها.

• تنخفض طاقة معظم البطاريات إلى حوالي 50% عند -4 درجات فهرنهايت.

إذا ظلت البطاريات باردة لفترة طويلة، فقد تتعرض للتلف. يؤدي البرد إلى انكماش أجزاء البطارية، مما يؤدي إلى حجب الإلكترونات. في بعض الأحيان، تتشكل بلورات بالداخل وتؤدي إلى كسر البطارية. إذا لم تكن البطارية مشحونة بالكامل، فقد يتجمد السائل ويتسبب في تشقق العلبة. يمكن أن تتجمد بطاريات السيارات عند -40 درجة فهرنهايت، لكن البطاريات الفارغة يمكن أن تتجمد عند درجة حرارة 30 درجة فهرنهايت.

نصيحة: احتفظ ببطارياتك مشحونة ولا تتركها في الطقس المتجمد لفترة طويلة. يساعد هذا في إيقاف الضرر ويحافظ على عمل أجهزتك عندما تحتاج إليها.

أداء البطارية في درجات الحرارة المنخفضة حسب النوع

بطاريات السيارات في الطقس البارد

تحتاج إلى بطارية سيارتك لتشغيل المحرك. في الشتاء، يصبح أداء البطارية في درجة حرارة منخفضة أسوأ بكثير. عندما تكون درجة الحرارة أقل من درجة التجمد، يمكن أن تفقد بطارية سيارتك 35% من قوة تدويرها. عند 32 درجة فهرنهايت، لا يتبقى سوى 65% من قوة التدوير. عند 0 درجة فهرنهايت، تنخفض إلى 50٪. يحتاج المحرك إلى المزيد من الطاقة ليبدأ في البرد. ولهذا السبب قد تواجه سيارتك مشكلة في التشغيل في الصباح البارد.

بطاريات الرصاص الحمضية لا تعمل بشكل جيد في الطقس البارد. يصبح المنحل بالكهرباء بالداخل سميكًا ويبطئ التفاعلات. وهذا يعني أن البطارية تعطي طاقة أقل. إذا كنت تعيش في مكان بارد، فقد تحتاج إلى بطارية جديدة في كثير من الأحيان.

بطاريات الهواتف والأجهزة

استخدام الهواتف والأجهزة الأخرى بطاريات ليثيوم أيون . تفقد هذه البطاريات طاقتها بسرعة عندما يكون الجو باردًا. إذا كنت تستخدم هاتفك بالخارج في فصل الشتاء، فمن الممكن أن تنخفض نسبة البطارية بسرعة. في بعض الأحيان، يتم إيقاف تشغيل هاتفك حتى لو أظهر شحنًا. فالبرودة تجعل الأيونات تتحرك بشكل أبطأ، وبالتالي لا تتمكن البطارية من توفير الطاقة بشكل جيد.

معظم مشاكل البطارية الناتجة عن البرد ليست دائمة. إذا قمت بتسخين جهازك، يمكن للبطارية استعادة شحنها. ولكن إذا تجمد هاتفك وذوبان الجليد عدة مرات، فقد يتعرض للتلف إلى الأبد. قد يؤدي شحن هاتفك في الجو البارد إلى تراكم المعدن بداخله. وهذا يجعل البطارية تحتفظ بقدر أقل من الطاقة مع مرور الوقت.

قابلة للشحن مقابل غير قابلة للشحن

يختلف أداء البطارية ذات درجة الحرارة المنخفضة بالنسبة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن وغير القابلة لإعادة الشحن. بطاريات الليثيوم أيون قابلة لإعادة الشحن ولديها الكثير من الطاقة. يتم شحنها بشكل أسرع وتدوم لفترة أطول من البطاريات القديمة. في البرد، يمكن أن تفقد بطاريات الليثيوم أيون ما بين 10 إلى 20% من طاقتها تحت درجة التجمد. تعمل بطاريات ليثيوم أيون أنود السيليكون بشكل أفضل من البطاريات العادية. يحتفظون بما يصل إلى 65% من قوتهم عند -40 درجة مئوية.

البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن، مثل البطاريات القلوية، تفقد طاقتها أيضًا في البرد. تخزينها بشكل صحيح يساعد على وقف الضرر. تعمل بطاريات الليثيوم أيون بشكل أفضل من بطاريات الرصاص الحمضية في البرد. فهي أخف وزنا ويتم شحنها بشكل أسرع. لكن جميع البطاريات تعمل بشكل أفضل في درجة حرارة الغرفة.

نصيحة: حافظ على دفء أجهزتك ولا تشحنها في الطقس المتجمد. وهذا يحمي البطارية ذات درجة الحرارة المنخفضة ويساعد أجهزتك على الاستمرار لفترة أطول.

نصائح لمنع مشاكل البطارية في الطقس البارد

العناية ببطارية السيارة

يمكنك إيقاف مشاكل السيارة في فصل الشتاء من خلال الاهتمام ببطارية سيارتك مبكرًا. افحص بطاريتك قبل بدء فصل الشتاء. التحقق من ذلك مرة أخرى خلال فصل الشتاء. إذا كان عمر بطاريتك أكثر من ثلاث سنوات، فتحقق منها كثيرًا. قم بتنظيف المحطات باستخدام صودا الخبز والماء. استخدم فرشاة أسنان لإزالة أي تآكل. شطف بالماء المقطر وجفف المحطات. ضع الفازلين على الأطراف لحمايتها. تأكد من أن الكابلات ضيقة. يجب ألا تتحرك البطارية. تنكسر البطاريات السائبة بشكل أسرع لأن الطرق الوعرة تهزها.

تحقق من الجهد باستخدام جهاز اختبار. استخدم هذا الجدول لمعرفة مدى صحة البطارية:

قم بتغيير البطاريات التالفة مبكرًا. تدوم معظم بطاريات السيارات من ثلاث إلى خمس سنوات. الطقس البارد يمكن أن يجعلهم يموتون عاجلا.

أجهزة الحماية

يمكنك إبقاء هاتفك أو الكاميرا أو نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يعمل في الطقس البارد باستخدام خطوات سهلة. قم بتخزين الأجهزة في جيب سترتك الداخلي أو حقيبة النوم. وهذا يبقيهم دافئين. لا تشحن الأجهزة عندما تشعر بالبرد. قد يؤدي شحن البطاريات المجمدة إلى حدوث ضرر دائم. انتظر حتى يسخن جهازك قبل توصيله. استخدم وضع الطائرة لتوفير عمر البطارية. قم بشحن الأجهزة عندما يكون الجو دافئًا بالخارج. احتفظ بالبطاريات مشحونة بنسبة تتراوح بين 20% و80% لتساعدها على الاستمرار لفترة أطول.

نصيحة: لا تستخدم أجهزة تدفئة الأيدي الكيميائية مباشرة على البطاريات. يمكن أن تصبح ساخنة جدًا وتؤذي جهازك.

صيانة عامة

احتفظ بالبطاريات بالداخل عند درجات حرارة تتراوح بين 50 درجة فهرنهايت و68 درجة فهرنهايت. إذا كان يجب عليك الاحتفاظ بالبطاريات بالخارج، فاستخدم الصناديق العازلة أو البطانيات الحرارية. أوقف الرطوبة باستخدام عبوات هلام السيليكا أو مزيلات الرطوبة. قم بتغليف البطاريات بأغطية حرارية للحفاظ عليها آمنة. تحقق من جهد البطارية ودرجة حرارتها بشكل متكرر. استخدم أجهزة الشحن الذكية التي تغير معدلات الشحن بناءً على درجة الحرارة. دع البطاريات تسخن دائمًا حتى تصل إلى درجة حرارة الغرفة قبل الشحن.

ملاحظة: يؤدي الطقس البارد إلى انخفاض طاقة البطارية لفترة قصيرة. يؤدي الطقس الحار إلى إتلاف البطاريات بشكل أسرع ويجعلها تدوم لفترة أقل.

احصل على بطاريات إضافية أو طاقة محمولة جاهزة لحالات الطوارئ. من السهل تجنب مشاكل السيارات الشتوية إذا اتبعت هذه الخطوات.

خاتمة

الطقس البارد يجعل البطاريات تعمل بشكل أقل كفاءة لأن ردود الفعل تتباطأ وتحتفظ بطاقة أقل. يمكن أن تفقد بطاريات الرصاص الحمضية نصف قوتها عندما يكون الجو باردًا جدًا. تواجه بطاريات الليثيوم أيون مشكلة أيضًا لأن الأيونات تتحرك بشكل أبطأ. يمكنك مساعدة بطاريتك عن طريق القيام ببعض الأشياء السهلة:

• قم بتنظيف المحطات حتى لا تفقد الطاقة.

• حاول أن تأخذ رحلات أطول بدلاً من العديد من الرحلات القصيرة.

• قم بإيقاف سيارتك في المرآب أو تحت الغطاء.

• افحص بطاريتك قبل بدء فصل الشتاء.

يساعد القيام بهذه الأشياء في إيقاف مشكلات البطارية والحفاظ على عمل أجهزتك عندما يصبح الجو باردًا.

التعليمات

لماذا تستنزف بطارية هاتفي بشكل أسرع في الطقس البارد؟

يؤدي البرد إلى إبطاء التفاعلات في بطارية هاتفك. لا يمكن للبطارية أن تعطي الطاقة بالسرعة نفسها. قد ينطفئ هاتفك أو يفقد شحنه بسرعة في الخارج في فصل الشتاء.

هل يمكنني شحن أجهزتي عندما تكون باردة؟

قد يؤدي شحن بطارية باردة إلى الإضرار بها. انتظر حتى يصبح جهازك دافئًا قبل توصيله. وهذا يحافظ على سلامة البطارية ويساعدها على الاستمرار لفترة أطول.

كيف أحافظ على صحة بطارية سيارتي خلال فصل الشتاء؟

• افحص بطاريتك قبل بدء فصل الشتاء.

• تنظيف المحطات.

• ركن سيارتك في المرآب.

• خذ وقتًا أطول في القيادة للحفاظ على شحن البطارية.

ما هي البطاريات التي تعمل بشكل أفضل في الطقس البارد؟

تحافظ بطاريات الليثيوم أيون على قوتها بشكل أفضل من الأنواع الأخرى في الطقس البارد.