電池の消耗

質問

寒い所では、携帯電話の電池が早く消耗してしまうという話を聞いたことがあります。この話の真偽は分かりませんが、もし本当だとしたら、どのような理由によるのでしょうか。

ちょっと考えると、寒い所では抵抗の熱振動が少なくなるため抵抗が低下し、より多くの電流が漏電してしまうからでしょうか。
また、この現象は、携帯電話の電池のようなものでも、単純なボルタ電池のようなものでも、動揺に見られる現象でしょうか。

回答No.2

ginlime

すみません。電池は化学反応で生ずる電子を銅線に供給するシステムです。漏電は銅線に流れる電子が、それこそよその回路に流れると言うことですので全然違います。漏電の温度依存性は無いと思います。電子伝導は物理の法則であり、電池の基礎を構成する原理は化学反応です。電子伝導はオームの法則で明かです。容量低下ということは本来、F1の車のように動けるイオンが、低音では30km以下の速度でしか動けない事による電子の不足の現象です。電子を放出するイオンの量が足りなくなります。常温で100のものが低温では５０、高温では200になることが化学反応の特徴です。すごく低温になって本来バッテリーが発揮すべき電圧電流が確保できない場合には、通話の音声不良とか画面の輝度低下は現れると思います。

補足

＃１の補足の最初に書いたのは、「化学反応の反応速度が上がって、同じ電圧下で流れる電子の数が増えれば、発生するジュール熱も増えるかも、と思ってました」ということですが、大丈夫です。
「容量」という言葉の定義が分からず、コンピュータに用いられるビット数などを連想しましたが、違う意味のようです。有難うございました。

回答No.1

ginlime

物理学的に考えれば、仰る通りです。化学的には、温度が低いと化学反応の速度が落ちます。＝電流を取り出しにくくなります。また携帯電話のリチウムイオン電池の場合では、電解質液に有機溶媒を用いておりこの液の粘度が低温では大きくなり＝粘りが強くなる事で電流の源となる化学物質の移動＝拡散速度が落ちますので、電流が取り出しにくくなります。このような事で、携帯電話が消費する電流を充分に供給できなくなり、見かけ上電池が早く消耗した様に思われるのです。人肌に暖めれば回復すると思います。一般には氷点下で使用するのは好ましくないと思います。＝容量低下になりますので。

お礼

お礼が遅れて、申し訳ありませんでした。

なるほど。低温で反応速度が落ちると、漏電する速度も減ると考え、逆の結果が導かれ、不思議に思っていたのですが、そういうことでしたか。
「見かけ上」ということは、携帯電話がバッテリ残量を感知するプロセスで残量を過小評価してしまうというだけなんですね？　（上り坂で停車している車のガソリンメーターが減っているのと同じように）

ちなみに、「容量低下」というのは、どういうことでしょうか。低温になると、素子が一部機能しなくなるのでしょうか。その場合、既存のデータ（ピクチャーや電話帳など）が、一時的に取りだせなくなったり、或いはデータが破損したりということが起こるのでしょうか。