鉅大LARGE | 點擊量：1193次 | 2021年03月29日
冬天手機電池不耐用原因是什么？
為何我的小手機在戶外凍傻變成了磚，但一回到房間里暖和一下，它竟能又能開機，電量竟然也恢復(fù)了。
或者又為何我的小手機在冬天的時候電量掉得賊快，要走哪都要帶著充電寶。
然后你就可能會懷疑人生：我的手機電池是不是壞了，為啥就像小孩子的脾氣相同讓人捉摸不透？
其實你的手機電池沒壞，它天生的就是這個脾氣，只能順著它。
首先，你要了解，手機里面的是鋰離子電池，對，就是今年得了諾貝爾化學(xué)獎的那個鋰離子電池。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
鋰離子電池重要由正極（CathodeElectrode）、負(fù)極（AnodeElectrode）、電解液（Electrolyte）、隔膜（Separator）、外殼（Case）組成。
因為手機里面的空間狹小，為了充分利用空間，手機上的鋰離子電池正極都是鈷酸鋰（壓實密度高，體積更小，少占地方），負(fù)極是石墨。
鋰離子電池的原理相信大家都已經(jīng)比較了解了，就是依靠鋰離子在正極與負(fù)極之間的遷移來存儲與釋放能量。鋰離子的遷移行為酷似搖椅，又被稱為搖椅電池。充電時，鋰離子從正極脫出，經(jīng)過電解液再嵌入負(fù)極的石墨層中，與外電路過來的電子結(jié)合；而在放電時，鋰離子與電子的運動方向則與充電時相反。
放電時，鋰離子從負(fù)極運動到正極，要先在石墨層中的擴散，通過石墨與電解液的界面，然后在電解液中遷移，通過電解液與鈷酸鋰的界面，最后在鈷酸鋰中擴散。這一步步的，真的可以說是跨過山和大海，鋰離子搬一次家也真是不容易。
利用一點點微積分的知識，可以了解，圖中曲線和坐標(biāo)軸圍成的面積就是能量。這張圖告訴我們，鋰離子電池隨著溫度的降低，它所能釋放的能量是在減少的，不僅如此，它的容量在減少、電壓也變低了。
這就是為何鋰離子電池在冬天不耐用。好奇心爆棚的小可愛肯定不滿足于僅僅了解這個現(xiàn)象，更想了解里面深層次的原因。
前面已經(jīng)說到了，鋰離子電池放電的時候，鋰離子從石墨遷移到正極，要跨過山和大海。當(dāng)鋰離子電池的溫度降低的時候，鋰離子的遷移會更加地艱難。溫度降低的時候，鋰離子在石墨和鈷酸鋰中的擴散系數(shù)會減小，而電解液的粘度增大，鋰離子在活性物質(zhì)和電解液中的遷移都受到了很大的阻礙。
這樣聽起來不太直觀，我們來看一下無添加電解液的成分就了解是怎么回事了。電解液的溶劑是碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二甲酯（DMC）的混合物。
碳酸乙烯酯（EthyleneCarbonate），熔點：34~37℃
碳酸二甲酯（DimethylCarbonate），熔點：2~4℃
看到這兩種物質(zhì)的熔點了嗎？室溫下碳酸乙烯酯就凝固了，0℃下碳酸二甲酯成了固體。那么當(dāng)鋰離子電池處于低溫環(huán)境下，輕則電解液粘度增大，嚴(yán)重的甚至?xí)糠帜?。鋰離子在凍成固態(tài)的電解液中遷移，想想就非常不容易。
在低溫下，鋰離子的遷移受阻，最顯著的影響就是電池的內(nèi)阻會大大新增，鋰離子電池的端電壓（端電壓=開路電壓-電流×電池內(nèi)阻）下降，當(dāng)手機檢測到鋰離子電池處于低電壓的時候，以為電池快沒電了，就提醒你電量不足，甚至為了保護(hù)電池，會自動關(guān)機。實際上鋰離子電池明明是有那么多電量的，可就是發(fā)揮不出來。
為了克服這個問題，科學(xué)家也在努力，研發(fā)電解液添加劑和低溫電解液，讓鋰離子電池在低溫下也能正常使用。
那關(guān)于手機上的鋰離子電池，有辦法讓它在冬天的時候別掉電掉那么快嗎？
辦法當(dāng)然有，你別在寒冷的戶外用手機就行，找個暖和的地方，比如在暖氣房里，保管你的小手機不耍小脾氣。話說，在暖氣房里玩手機不好嘛？假如實在是要在寒冷的戶外用手機，那就抓緊用，用完之后趕緊揣兜里。萬一手機被凍傻了，也別擔(dān)心，放到暖和的地方它就可以恢復(fù)過來，又能正常使用。
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