在低温下,锂离子的迁移受阻,最显著的影响就是电池的内阻会大大增加,锂离子电池的端电压(端电压=开路电压-电流×电池内阻)下降,当手机检测到锂离子电池处于低电压的时候,以为电池快没电了,就提醒你电量不足,甚至为了保护电池,会自动关机 。实际上锂离子电池明明是有那么多电量的,可就是发挥不出来 。
文章插图
为了克服这个问题,科学家也在努力,研发电解液添加剂和低温电解液,让锂离子电池在低温下也能正常使用 。
那对于手机上的锂离子电池,有办法让它在冬天的时候别掉电掉那么快吗?
办法当然有,你别在寒冷的户外用手机就行,找个暖和的地方,比如在暖气房里,保管你的小手机不耍小脾气 。话说,在暖气房里玩手机不好嘛?如果实在是要在寒冷的户外用手机,那就抓紧用,用完之后赶紧揣兜里 。万一手机被冻傻了,也别担心,放到暖和的地方它就可以恢复过来,又能正常使用 。
其实在冬天更应该注意的是别在低温下给手机充电 。前面说到,锂离子在低温下的迁移速率会降低,低温下给锂离子电池充电时,锂离子嵌入到石墨层中的速率比较慢,就会有锂离子来不及嵌入到石墨层中,而直接在石墨表面得到电子形成金属锂,这个过程叫做“析锂”,析出的金属锂有一部分变得不具有活性,也就是不会参与以后的锂离子迁移,成为了“死锂” 。
聪明的你肯定也想到了,充放电过程中参与迁移的锂离子少了,那么锂离子电池的容量也就会减少,这种容量的衰减是不可逆的,就算你把电池拿回到温暖的地方,它也没法恢复 。这时候只有两个解决办法——换电池或者换手机(多了个换手机的理由) 。
文章插图
来源:giphy.com
参考资料
[1] XU K. Nonaqueous liquid electrolytes for lithium-based rechargeable batteries [J]. Chem Rev, 2004, 104(10): 4303-417.
[2]Li-ion Battery and Gauge Introduction
本文章版权归中科院物理所所有,如需转载请联系原作者 。