Elektromobily mají v zimě stejný problém jako mobily. Za rychlejším vybíjením ale není jen topení

Možná to znáte - vyjdete v zimě ven s plně nabitým telefonem a po několika chvilkách strávených v mrazivém počasí chcete mobil začít používat, jenže zjistíte, že jeho baterie má o polovinu nižší kapacitu nebo je zcela vybitá. Podobný problém mají v zimním období i elektromobily. I když jsou jejich akumulátory tisícinásobně větší a v mnoha ohledech dokonalejší, na nízké teploty jsou stejně náchylné. Jak je to možné? 

Velký vliv na nižší dojezd elektrických aut má v zimě zejména topení. Jenže to není jediný důvod, proč je bateriový automobil v nízkých teplotách tak málo efektivní. Mobilní telefony taky žádné topné systémy nemají, a přesto se v mrazu vybíjí mnohonásobně rychleji. V čem tedy problém spočívá? Abychom to pochopili, musíme si nejdříve popsat, jak vlastně baterie pohánějící mobilní telefony popřípadě elektromobily fungují. 

Skoro ve všech bateriových zařízení, ať to jsou notebooky, tablety, telefony, reproduktory nebo právě auta, se nachází takzvané lithium-iontové akumulátory. Ty se skládají z anody (vyrobena z uhlíku), katody (oxid kovu) a elektrolytu (lithiová sůl v organickém rozpouštědle). 

Lithium-iontové články pracují v podstatě na stejném principu jako jakékoliv jiné akumulátory. Nejdříve nastává proces nabíjení. Zjednodušeně to funguje tak, že elektrická energie mění chemické vazby v elektrolytu (roztok mezi anodou a katodou). Opačným procesem je vybíjení. Nabitý roztok z lithia začne měnit své chemické složení, čímž se zpětně uvolňuje energie z akumulátoru a tím pohání zařízení, ať je to například mobilní telefon nebo elektromotor.

Funkce lithium-iontový článků je velmi citlivá na okolní podmínky. Pokud telefon nebo elektromobil používáme v létě, kdy jsou teploty kolem 25 až 30 stupňů Celsia, jde o ideální podmínky pro probíhající chemickou reakci vznikající při vybíjení. Budeme moci používat v podstatě veškerou kapacitu baterie. Pokud se ale Li-Ion akumulátor ocitne v teplotách atakujících bod mrazu nebo ještě nižších, jsou články mnohem méně efektivní. To proto, že chemická reakce vznikající při vybíjení probíhá pomaleji a v baterii se tak generuje vyšší odpor. Kvůli tomu nemůže baterie dosáhnout plné kapacity a mobilní telefony či elektromobily se tak vybíjí rychleji.