電解液“凍住”了 鋰離子“邁不開步”

天冷了,很多人會遇到這樣的煩惱:冬天在戶外使用手機時,電量掉的特別快,屏幕反應速度減慢,特別是處于0℃以下的環境時,某些手機出現反應遲鈍、死機等狀況。這是什么原因呢?

低溫使電池內放電化學反應變慢

“在0℃以下耗電過快,是手機的一種通病。”中國材料與試驗團體標準委員會電池及其相關材料領域委員會委員、清華大學深圳國際研究生院副研究員賀艷兵說。

據介紹,目前市面上大部分手機的電池都采用鋰電池,鋰電池屬于化學電池,其放電也是一個化學反應的過程。

賀艷兵解釋說,鋰電池負極通過化學反應脫出鋰離子,并通過電解質溶液將鋰離子傳輸嵌入到正極,從而產生電流給手機供電。電池放電性能不僅依賴于正負極材料和電解質溶液,而且取決于電池的放電溫度和電流。

“在低溫下電解質溶液黏度增加,導致鋰離子穿越溶液能力變差,活性降低,電阻增加,引起電池放電電壓降低,從而使得電池的可用容量降低,手機耗電變快。”賀艷兵說,“小到手機、大到電動汽車,其中的鋰離子電池都會出現這樣的問題。研究表明,氣溫從25℃下降到-20℃,汽車動力電池所能釋放的電量會降低30%,同時充電所需的時間也會增加。”

戶外使用可給手機穿上“棉襖”

要想冬天在戶外自如使用手機,除了在戶外的時候盡量把手機放入兜里御寒之外,還有人提出,給手機穿上“棉襖”,比如套個厚硅膠殼或者保暖。

“這樣可以起到一定作用。”賀艷兵表示,首先,厚硅膠殼能在一定程度上阻擋外界的低溫;其次,給手機套個保暖罩,手機本身散發的熱量也不至于流失過多。

“如果手機已經出現快速掉電的情況,就不要再使用了。”賀艷兵說,鋰電池在低于0℃的情況下,性能就已經開始退步,溫度越低掉電越快。并且在溫度過低的情況下使用手機,會縮短手機電池的壽命。“此外,最好不要在溫度過低的環境下給手機充電。”

最后,賀艷兵提示,低溫對電池的影響已經讓很多人有所領教,需要注意的是,高溫也是電池的一大敵人。當電池溫度超過55℃—60℃時,負極材料和電解質溶液都會受到影響,如果長期工作在高溫下,電池的壽命也會有所縮短。(華 凌)