冬天锂电池为啥不耐用_手机电池在冬天为什么那么不耐用?

冬天到了,手机电力又开启了玄学模式。 我相信大家也多少会遇到以下情况。 为什么我的手机还有20%的电力,只是准备打扫共用自行车,它显示了2%的电力,然后自动关机,留下了我在北风中乱颤。

为什么我的手机在室外结冰变傻了呢,回到房间变暖了,可以再次接通电源,电力也恢复了。

而且,为什么我的手机冬天电力会很快下降,到哪里都要带着充电宝呢?

冬天锂电池为啥不耐用

然后,你可能会怀疑你的人生。 我的手机电池坏了,为什么像孩子的脾气一样摸不着头脑?

其实你的手机电池不坏。 天生就是这种脾气,只好随从。

首先,手机里有锂离子电池。 是的,今年获得诺贝尔化学奖的锂离子电池。

锂离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜、外壳构成。

冬天锂电池为啥不耐用

由于手机中空间狭小,为充分利用空间,手机锂离子电池的正极为钴酸锂(压实密度高、体积小、场所少),负极为石墨。

锂离子电池的原理相信,锂离子通过在正极和负极之间移动来储存和释放能量。 锂离子的移动行为与摇椅相似,也被称为“摇椅电池”。 充电时,锂离子从正极放出,经过电解液再次吸藏在负极石墨层中,与来自外部电路的电子结合,另外一方面,放电时,锂离子和电子的运动方向与充电时相反。

冬天锂电池为啥不耐用

上图为了说明锂离子电池的原理,简单描绘了锂离子的运动画面,实际上锂离子电池的运动比这复杂得多。

冬天锂电池为啥不耐用

锂离子电池形象

不同温度下锂离子电池放电曲线

如上所述,锂离子电池放电时,锂离子从石墨向正极移动,必须越过山和海。 锂离子电池温度下降时,锂离子的移动更加困难。 温度下降时,锂离子在石墨和钴酸锂中的扩散系数减少,电解液的粘度增大,活性物质和电解液中锂离子的移动受到很大阻碍。

这个似乎不太直观,但是让我们来看一下没有添加电解液的成分吧。 电解液溶剂是碳酸亚乙酯( EC )和碳酸二甲酯( DMC )的混合物。

冬天锂电池为啥不耐用

碳酸亚乙烯酯,熔点: 34~37℃

冬天锂电池为啥不耐用

碳酸二甲酯,熔点:2~4℃

看到这两种物质的熔点了吗?在室温下碳酸亚乙烯酯凝固,在0℃下碳酸二甲酯变成了固体。 当锂离子电池处于低温环境下时,电解液的粘度会随之增大,严重而局部凝固。 锂离子在冻结成为固体的电解液中移动,考虑起来非常不容易。

在低温下,锂离子的移动受到阻碍,最显着的影响是电池的内阻大幅增加,锂离子电池的端子电压(端子电压=开路电压-电流×电池内阻)下降,移动电话检测到锂离子电池变为低电压时,认为电池快要用完,警告电力不足,为了保护电池 实际上,锂离子电池有那么多的电力却无法发挥。

冬天锂电池为啥不耐用

为了克服这个问题,科学家也开发了电解液添加剂和低温电解液,使锂离子电池在低温下也能正常使用。

手机锂离子电池有没有在冬天不那么快掉电的方法?

当然有办法。 不能在寒冷的室外使用手机。 请找个暖和的地方。 例如,在暖房里,保管手机并不急躁。 可是,在暖房打手机不好吗?在寒冷的室外使用手机的话,赶紧用,用完后放在口袋里。 即使手机冻得发傻,也不要担心,放在暖和的地方就能恢复正常使用。

其实在冬天,应该注意不要在低温下给手机充电。 如上所述,锂离子在低温下的移动速度降低,在低温下对锂离子电池充电时,在石墨层中嵌入锂离子的速度慢,在石墨层中不嵌入锂离子,在石墨表面直接得到电子而形成金属锂的过程称为"锂析出",析出的金属锂的一部分

聪明的你也一定认为,充放电中参与过渡的锂离子减少的话,锂离子电池的容量也会减少,这个容量的衰减是不可逆的,即使把电池带回暖和的地方也不能恢复。 此时只有两个解决办法。 更换电池或更换手机(更换手机的理由增加了)。

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