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鋰離子電池低溫反應(yīng)速度慢 為何手機(jī)不耐凍?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:921次  |  2021年04月13日  

你有沒有覺得手機(jī)到冬天耗電快?有時(shí)候,電量顯示還剩不少電,可是在寒風(fēng)里剛開機(jī)沒多長(zhǎng)時(shí)間就奄奄一息了。


專家解釋,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是大部分手機(jī)用的是鋰離子電池,內(nèi)部由一個(gè)正極、一個(gè)負(fù)極以及在正負(fù)極之間的電解液組成。負(fù)極通過化學(xué)反應(yīng)析出鋰離子,鋰離子運(yùn)動(dòng)到正極的過程中出現(xiàn)電流。在低溫環(huán)境下,鋰離子電池的化學(xué)反應(yīng)速度放緩,因此放電電流變小,電量下降。


女性遇到這種現(xiàn)象的情況更多,因?yàn)樗齻兞?xí)慣把手機(jī)放在包里,而男性通常把手機(jī)放在有一定保溫用途的衣服口袋或褲兜里。英國(guó)手機(jī)專家羅布克爾建議,要想讓手機(jī)順利過冬,把它放在衣服內(nèi)側(cè)口袋,或者配個(gè)厚實(shí)些的手機(jī)袋。電量?jī)龅經(jīng)]電?


孫女士說,上周她去昌平泡露天溫泉,遇到了一件怪事。我的手機(jī)顯示電量不足關(guān)機(jī)了,但過一會(huì)兒再打開,里面還有40%的電量。她說,她把手機(jī)放到了水池邊,打算泡溫泉時(shí)拍張照片,結(jié)果沒拍幾張,手機(jī)就沒電了。但她回到屋里再打開手機(jī)時(shí),發(fā)現(xiàn)手機(jī)竟然能順利打開,而且里面多了40%的電量!


手機(jī)觸摸屏凍住了?

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

張先生也有類似經(jīng)歷。他經(jīng)常在等公交車時(shí)玩手機(jī)打發(fā)時(shí)間,入冬后,他發(fā)現(xiàn)自己的手機(jī)變得異常脆弱。有時(shí)候拍張照片就立刻關(guān)機(jī),有時(shí)候手機(jī)觸摸屏突然就不好使了,怎么點(diǎn)也不動(dòng),像凍住了相同。張先生說,當(dāng)他把手機(jī)在兜里焐一會(huì)兒之后,手機(jī)才能恢復(fù)正常。張先生表示,自己的手機(jī)是最新的iPhone6S,不存在手機(jī)電池老化的問題。


自動(dòng)關(guān)機(jī)是為了自保


那么,手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)真的和低溫有關(guān)系嗎?記者發(fā)現(xiàn),在更冷的東北、內(nèi)蒙古等地,手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)的狀況更多。


為了找到手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)與溫度的關(guān)系,記者將一部充滿電的智能手機(jī)放入冰箱冷凍室進(jìn)行觀測(cè)。在沒有打開任何應(yīng)用程序的條件下,30分鐘后,這部手機(jī)電量剩余68%。又過了10分鐘,電量剩余48%??磥?,手機(jī)在低溫環(huán)境下耗電的確要比平時(shí)快許多。


那么,低溫環(huán)境下手機(jī)功能是否還正常呢?記者打開手機(jī)照相機(jī),發(fā)現(xiàn)拍照功能已被鎖定,屏幕上僅顯示出一個(gè)灰色背景,拍照按鈕無法啟動(dòng)。當(dāng)手機(jī)放入冰箱1小時(shí)之后,手機(jī)終于凍關(guān)機(jī)了。但當(dāng)記者將手機(jī)重啟時(shí),手機(jī)電量卻變成了74%,反而比自動(dòng)關(guān)機(jī)前更多了!

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

昨天下午,記者來到王府井蘋果手機(jī)專賣店,向銷售人員請(qǐng)教。銷售人員告訴記者,經(jīng)常有顧客反映手機(jī)在寒冷天氣下自動(dòng)關(guān)機(jī)的情況。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間在寒冷環(huán)境下使用手機(jī)時(shí),手機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)屬于正?,F(xiàn)象。手機(jī)電池的工作溫度為5℃到35℃,低于這個(gè)溫度手機(jī)就有可能自動(dòng)關(guān)機(jī),這是為了保護(hù)手機(jī),并不會(huì)損壞手機(jī)。當(dāng)把手機(jī)拿到正常溫度中,再開機(jī)時(shí)便會(huì)正常開啟,手機(jī)電量也會(huì)回到正常值。銷售人員建議,為防止因溫度過低而自動(dòng)關(guān)機(jī),可以將手機(jī)放到貼身的衣兜內(nèi),保持其正常的工作溫度。


解釋


低溫時(shí)鋰離子電池放電不完全


華中科技大學(xué)電氣學(xué)院副教授楊勇告訴記者,鋰離子電池充放電其實(shí)就是鋰離子在石墨負(fù)極顆粒、電解液及正極材料這3種物質(zhì)中的傳輸過程。在實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn),和常溫相比,低溫條件下,電池中的鋰離子在正負(fù)極固體顆粒中傳輸時(shí)受到的阻力增大,導(dǎo)致放電過程中,電池電壓過早達(dá)到放電終止電壓,放電容量也就會(huì)相應(yīng)減小。


因此,低溫條件下,電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差(即電壓)本來就偏小,當(dāng)高倍率放電時(shí),即玩手機(jī)或者打電話時(shí),電池中鋰離子受到的阻力使得電池起始放電的電壓變得更低。換句話說,同一塊鋰離子電池,溫度越低,電池放電越不完全。這也就是為何在溫度特別低的室外,智能手機(jī)凍沒電后,放到暖和一些的室內(nèi),電量又突然升高的緣故。

記者發(fā)現(xiàn),吐槽手機(jī)在大冷天自動(dòng)關(guān)機(jī)的情況并非少數(shù),微博上不少人都在說自動(dòng)關(guān)機(jī)帶來的不便。有網(wǎng)友甚至寫出金句:有一種冷叫做凍到關(guān)機(jī)。


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