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手机也“怕冷”？一到冬天就没电？缘由居然是这个

2022-11-13 19:55| 发布者: fuwanbiao| 查看: 195| 评论: 0

放大缩小

简介：一转眼天气又冷了，虽说北方的室内有暖气，暖和到每天都想吃雪糕的那种水平，但出门时面临着40度左右的温差，难免还是有点犯怵。兜里的智能手机要是真“智能手机”的话，那它一定也不想出门挨冻。为什么呢？由于手机 ...

一转眼天气又冷了，虽说北方的室内有暖气，暖和到每天都想吃雪糕的那种水平，但出门时面临着40度左右的温差，难免还是有点犯怵。

兜里的智能手机要是真“智能手机”的话，那它一定也不想出门挨冻。为什么呢？由于手机的“生命条”电量，在这个时节总是以惊人的速度降落。

这个时节，有一样东西打折十分果断——电池的续航。北方冬天的电动汽车续航里程，可能只需夏天的7折不到了。手机的掉电速度也不逞多让。

网络上有一段生动的描写：大冬天有急事要出门，拿起手机一看，还有50+的电量，放心出门，抵达目的地拿起手机一看，刚才还是绿色的电池图标不知何时变成了红色的20%。你诧异地盯了一下，它又当着你的面变成了1%。你大惊失色，对着手机又是哈气又是搓手，却依然阻止不了手机逐步变冷的身体……

难道我们就要眼睁睁看着手机的电量在大冷天里一点点耗尽吗？在讨论对策之前，我们先看看，电池的“掉电困境”是怎样构成的。

寒冬下的锂电池续航困境

电池，生活中不可短少的东西。在不能被有线传输的电力网络掩盖的每一个中央，都有电池的身影。在手机、笔记本电脑、数码相机中，基本会用到能够重复充电运用的锂离子电池。目前，电动汽车的展开势头良好，电动汽车的中心组件也是一种大型锂离子电池，它的性能优劣直接决议了汽车能跑多快、跑多远。

电动汽车往常能够“东山再起”，锂电池功不可没。为什么说电动汽车是东山再起呢？电动汽车可是祖上曾经阔过。

电动汽车的历史最早可追溯到1834年，相比于内燃机汽车早了半个多世纪。19世纪末20世纪初的时分，欧美等兴隆国度普遍盛行电动汽车，美国市场电动汽车的占有率比内燃机汽车高出了16%。不由令人慨叹，真的满大街都是电动汽车啊！

随着经济的展开，公路网络树立越来越普遍，人们的活动范围越发的扩展，人们关于汽车的续航里程请求越来越高。再加上石油开采提炼技术以及内燃机技术的快速展开，无论是运用成本、续航里程还是价钱及性能上，燃油汽车都变得愈加具有优势。从此时开端电动汽车的热度慢慢衰退，慢慢淡出了人们的视野。

手机也“怕冷”？一到冬天就没电？缘由居然是这个

低温构成的几大应战

往常的电动汽车曾经能够有足够长的续航里程，理论续航里程能抵达六七百公里。但在冬天，电动汽车跑个两三百公里可能就没电了，充电速度也没有平常快。电车的续航这块短板看来补的还是不够长。

问题出在哪？原来是出在温度太低，电池“内讧”了。

探求电池内讧缘由之前，先了解一下电池的工作原理。

电池主要有这几个主要组成部分：负极(多数拿石墨做负极)、正极(以磷酸铁锂为例)、隔阂(锂离子能够经过、电子不行)、电池的外壳。

当锂离子电池充电时，锂离子会从正极的磷酸铁锂中脱出，在电解质溶液中移动抵达负极，嵌入石墨中。负极的石墨会吸收从正极跑过来的锂离子以及经过电线移动过来的电子。放电时，贮存在石墨中的锂离子又跑出来，经过电解液穿过隔阂回到正极。电子没措施经过隔阂，只能从外部导线回到正极。这一动作使得导线中产生电流,带动电器工作。

低温会如何影响锂离子电池的工作呢?电池的资料和运作过程均会遭到低温环境的影响。就像冬天长时间裸露在外的手指会变得不灵活一样，电池中的资料也会这样。低温环境下离子脱出、嵌入资料变得不容易了，穿过隔阂也更艰难，离子的运动速度也会降低。

低温放电时，锂离子嵌入正极电极资料的速度变慢，前边的锂离子还没来得及嵌入资料中去，后边的锂离子就到了。锂离子们开端堵车，电极资料的名义堆积的大量锂离子，会招致钝化层的产生速度加快（业界称为SEI膜，这层膜会使得锂离子嵌入电极的速度减慢），这样一来嵌入难度就更大了。宏观表示就是电池内阻变大，电池开端“内讧”，向外输出的电量就变小了。

低温充电时，锂离子向着石墨负极迁移，但是锂离子嵌入石墨中的速度也降低了，而电子却能经过导线高兴地抵达负极。电子在负极名义碰到锂离子就会生成金属锂构成锂枝晶，锂枝晶一旦长大就会刺破隔阂，构成电池短路，发作毛病。

只需思想不滑坡，措施总比艰难多

锂电池低温性能短板，可是一众科研界大佬的“眼中钉肉中刺”啊，电池范畴都快把元素周期表探求完了，区区一个低温就能把人给难住喽？科研人员在研讨中有了抑止艰难的思绪——目前，补齐这个短板能够从下面三条路入手。

第一条：换资料。能够换资料加工方式，换电池制造工艺。

低温环境下招致电池放电性能降落的缘由是电池内部阻抗太大，经过改换新的电解质资料、电极资料，尽可能的降低低温状况下的电池内部阻抗，从而提升电池的低温性能。

第二条：内预热。人在觉得冷的时分靠自己跺脚、搓手来产生热量，电池也能够这样干。

这条技术道路称为内部预热。在制造电池时，制造商会在电池结构中加上一片薄镍箔，并在上面掩盖有电绝缘聚合物（避免薄镍箔招致电池短路）。一旦电池温渡过低，控制器会强迫电流经过镍箔，产生大量的热能来疾速加热电池资料。让电池一直在比较良好的工作温度范围内放电。

要是想在低温状况下充电，充电设备会先给电池中止小功率充电，应用充电时电池自身产生的热量来预热电池，等到电池温度上升到一个适合的范围再中止大功率快速充电。

第三条：外加热。能够给电池加装预热设备(好比给人提供暖气、电热炉)。

电池先对预热器件中止小功率的供电，预热器件发热使电池温度上升，等抵达适合的工作温度后，电池才进入正常工作状态。部分电动汽车配备了电池预热功用，冬天在运用汽车前对电池中止预热，才干使汽车进入正常的工作状态。

低温锂电池未来可期

最近，国内首条采用磷酸铁锂电池的寒地电推船“领航一号”在松花江的某条主流胜利下水，它能够抑止零下三十度的低温。

低温电池的性能短板，正在被一步步补齐。说不定过几年就能有电动汽车在北极科考站驰骋了，到那时分，能在北极这种“怪物级别”通关的电池，再回我们日常运用环境这种“新手村”肯定就能稳定发挥啦！