مهدت البطاريات الطريق للتقدم في العديد من المجالات التكنولوجية، فعلى الأرجح أنك تقرأ هذا المقال باستخدام جهاز يعمل بالبطارية. من الأفضل ألا تُحفظ البطاريات في الأجواء شديدة الحرارة أو شديدة البرودة، إذ تحتاج إلى درجة حرارة معينة للعمل على نحو مثالي، ويجب معرفة درجة الحرارة المناسبة لها لضمان عدم تضررها.
تخزن البطاريات الطاقة الكهربائية وتطلقها عند الحاجة، ويعود الفضل في ذلك إلى الكيمياء. تخزن البطاريات الطاقة على شكل طاقة كيميائية كامنة عند شحنها، ثم تطلق التفاعلات الكيميائية الطاقة على شكل كهرباء عند تفعيل البطارية، وهكذا تعمل على تشغيل الأجهزة.
تمثل درجة الحرارة المناسبة لعمل البطاريات النقطة الأهم، فعلى سبيل المثال، تتراوح درجة الحرارة المثلى لعمل بطارية الليثيوم أيون الموجودة في الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية والعديد من الأجهزة الكهربائية الأخرى بين 15 و35 درجة مئوية (من 59 إلى 95 درجة فهرنهايت)، وقد تتضرر البطارية خارج هذا المجال الحراري.
ماذا يحدث للبطاريات في الطقس الساخن؟
يمثل التفاعل الكيميائي الذي يحول الطاقة الكيميائية الكامنة إلى طاقة كهربائية أساس عمل البطاريات. يمكن أن تتزايد سرعة التفاعل الكيميائي عن طريق رفع درجة الحرارة وقد تقل سرعته أيضًا عن طريق خفض الحرارة، أي أن سرعة التفاعل الكهربائي، وكذلك سرعة تفريغ البطارية، تزداد بارتفاع درجة الحرارة وتقل بانخفاضها.
كذلك يجب الأخذ في الاعتبار وجود المقاومة الداخلية المرتبطة بدرجة الحرارة، إذ تنخفض هذه المقاومة إلى أدنى حد ممكن عند درجة حرارة الغرفة في بعض أنواع البطاريات، بينما ترتفع المقاومة الداخلية بارتفاع درجة الحرارة. قد يبدو ذلك وسيلة جيدة لموازنة التفاعلات السريعة التي تحدث في البطارية فتبطئها قليلًا وتزيد من استقرارها، ولكن الأمر ليس كذلك دائمًا، فالمقاومة الداخلية تنتج المزيد من الحرارة التي يمكن أن تؤدي الى استنزاف البطارية أو حدوث تلف شديد فيها.
قد تحسّن الحرارة العالية أداء البطاريات في بعض الحالات، ولكنها تؤدي إلى قصر عمر البطارية على المدى الطويل، أي أنها تصلح لفترة قصيرة فقط.
هل تُستنزف البطاريات بسرعة في الطقس البارد؟
قد يتساءل البعض إذًا: هل يفضل المحافظة على البطارية باردة؟ لا يبدو ذلك مبشرًا أيضًا.
قد نلاحظ أحيانًا زيادة في أداء الهاتف المحمول الذي يعمل بالبطارية في يوم شتاء بارد مقارنة بيوم صيفي شديد الحرارة إذ يصعب عليه تبديدها بكفاءة، ولكن هذا لا يعني أن الطقس البارد أفضل لعمل البطارية.
تُنتج التفاعلات الكيميائية البطيئة داخل البطارية تيارًا كهربائيًا منخفض الشدة، وكذلك تزداد المقاومة الداخلية مع انخفاض درجة الحرارة مما يعني تيارًا كهربائيًا أقل شدة أيضًا. قد يجعل ذلك استخدام البطارية في الطقس البارد مستحيلًا، كما هي الحال في السيارات، إذ تجهز بطاريات السيارات عادة بحد كافٍ من التيار الكهربائي يضمن تشغيل محرك السيارة في الطقس البارد.
يتراجع أداء بطاريات الليثيوم أيون للغاية وتنخفض سعة التفريغ الكهربي بصورة كبيرة عندما تصل الحرارة إلى ما دون درجة تجمد المياه، وتصبح البطاريات أقل فعالية عمومًا.
قد نعجز عن السيطرة على عناصر الطبيعة من حرارة وخلافه بصورة عامة خلال استخدام البطارية، ولكننا نستطيع التحكم في كيفية حفظ البطاريات وتخزينها، إذ يجب تخزينها في مكان جاف ومعتدل الحرارة، بعيدًا عن الرطوبة وأشعة الشمس المباشرة.
اقرأ أيضًا:
ما الطريقة المُثلى لشحن بطارية اللابتوب؟ الشحن إلى 100٪ ليست أفضلها
ماذا يحدث لبطارية الهاتف عند شحنها طوال الليل؟
ترجمة: محمد اسماعيل
تدقيق: أنس الرعيدي
مراجعة: باسل حميدي
