กลไกการกระแทกของอุณหภูมิต่ำบนแบตเตอรี่อัลคาไลน์

ที่อุณหภูมิต่ำอัตราการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าลดลงอย่างมีนัยสำคัญส่งผลให้กระแสไฟออกแบตเตอรี่ลดลง ตามสมการของ Arrhenius อัตราการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีมีความสัมพันธ์แบบทวีคูณกับอุณหภูมิและการลดลงของอุณหภูมิจะชะลอตัวลงอย่างมีนัยสำคัญของอิเล็กตรอนและประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนไอออนระหว่างสารที่ทำปฏิกิริยา สำหรับ แบตเตอรี่อัลคาไลน์ ต้องใช้จลนพลศาสตร์ปฏิกิริยาเฉพาะสำหรับการออกซิเดชั่นของขั้วบวกสังกะสีและการลดลงของแคโทดแมงกานีสไดออกไซด์ อุณหภูมิต่ำส่งผลให้พลังงานไม่เพียงพอสำหรับอนุภาคในวัสดุอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ซึ่งขัดขวางปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้สังกะสีออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วและปฏิกิริยาการลดลงของแมงกานีสไดออกไซด์ก็ถูกยับยั้งทำให้แบตเตอรี่ไม่สามารถให้กระแสไฟฟ้าที่เสถียรได้
ความหนืดของอิเล็กโทรไลต์เพิ่มขึ้น
อิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่อัลคาไลน์มักจะเป็นสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ซึ่งรับผิดชอบในการจัดหาOH⁻ ions ให้เข้าร่วมในปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้า ที่อุณหภูมิต่ำความหนืดของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทำให้ไอออนอพยพช้าลง การย้ายถิ่นของไอออนเป็นส่วนสำคัญของการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนภายในแบตเตอรี่ เมื่อการเคลื่อนที่ของไอออนไฮดรอกไซด์ในอิเล็กโทรไลต์จะเฉื่อยชาค่าการนำไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
ที่อุณหภูมิต่ำความหนืดที่เพิ่มขึ้นของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ป้องกันไม่ให้กระแสไหลอย่างราบรื่นทำให้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลง ความต้านทานที่สูงขึ้นไม่เพียง แต่ส่งผลต่อความสามารถในการคายประจุทันทีของแบตเตอรี่เท่านั้น แต่ยังทำให้แบตเตอรี่ร้อนขึ้นและลดประสิทธิภาพการใช้พลังงานของแบตเตอรี่
ความต้านทานแบตเตอรี่ภายในเพิ่มขึ้น
นอกเหนือจากการเพิ่มขึ้นของความหนืดอิเล็กโทรไลต์แล้วอุณหภูมิต่ำยังสามารถทำให้ความต้านทานเพิ่มขึ้นของส่วนประกอบอื่น ๆ ของแบตเตอรี่อัลคาไลน์ โดยทั่วไปความต้านทานภายในของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลงเนื่องจากการลดลงของการนำไฟฟ้าของวัสดุลดลง ภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของวัสดุอิเล็กโทรดเช่นสังกะสีและแมงกานีสไดออกไซด์จะอ่อนตัวลงส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการนำไฟฟ้าของอิเล็กตรอน