鉅大LARGE | 點擊量:1465次 | 2021年05月21日
為何手機低溫關機,鋰離子電池為何不抗凍?
一般情況下,手機在低溫環境下,電池電量流失較快,手機是因為電量消耗完畢自動關機;在高溫環境下,電池則可能膨脹甚至爆炸。目前手機大多采用鋰離子電池,由于鋰離子電池使用的是電解液,一些溶劑低溫性能較差,高溫還會導致放電工作電壓降低,當氣溫過低時,普通的鋰離子電池容量會衰減,但0攝氏度時基本不受影響,當達到零下10攝氏度時,容量可能只有一半左右,所以當氣溫低時,會造成電池有電卻無法釋放。
在我國北方的冬天,室外溫度低于0很正常,尤其是東北地區,溫度甚至在-20℃以下,既然手機在低溫環境下有可能停止工作,那冬天怎么使用手機呢?目前市場上有能在-30℃60℃高低溫環境下正常使用的三防手機,可以滿足消費者冬天在戶外使用的需求。其實不管是手機、相機還是電動汽車,真正讓它們在嚴寒里性能受到影響的并不是機器本身,而是這些產品所共同使用的能量來源鋰離子電池。正是因為鋰離子電池體虛畏寒,才讓這些電子設備在低溫時無法正常使用。
據了解,鋰離子電池的工作原理是內部的電解質通過化學反應的變化,在正負極出現電勢差從而出現電流。在低溫環境下電解質移動得相當慢,從而影響鋰離子在正負極之間的轉移活性,導致電池充放電性能下降。簡單地說,在低溫環境下,并不是鋰離子電池真的沒電了,而是有電卻不能正常釋放出來。有分析數據稱,普通的鋰離子電池在零攝氏度時,其容量會減少20%,當達到零下10攝氏度時,容量可能只有一半左右。
按照蘋果官方給出的數據,iPhone的理想使用溫度帶介于16℃至22℃之間,可以正常使用的溫度區間是0℃至35℃,而可以存放的溫度范圍是-20℃至45℃。記者查看了其他一些手機產品的說明書,對溫度的要求也和iPhone相同,包括相機,也都要求在0℃至35℃之間使用。低于0℃或者高于35℃,都有可能出現無法正常使用的情況。
從網友反饋的情況來看,似乎手機被凍關機更多地發生在iPhone身上,其他手機如安卓手機看起來比蘋果更抗凍一些。有手機硬件技術人士告訴記者,iPhone手機更怕凍并不能說明iPhone在做工上不如其他手機。事實上,iPhone在低溫下會自動關機,并不是電池達到了無法工作的溫度,而是為了防止因為低溫對手機電池和其他硬件造成損壞,廠商設定當溫度低于一定值時,手機會進行自動關機保護,因為鋰離子電池的非工作狀態對溫度的要求范圍要比工作狀態下溫度要求范圍更大。多數其他手機并沒有類似的低溫保護設置,因此看起來對低溫并沒有iPhone那么敏感。
另外,手機公司的技術人員也表示,機身材質、工業設計、產品性能等方面的差異,也會造成不同的手機產品在低溫下的表現有所差異,例如玻璃材質、金屬材質和塑料材質的機身,自身的熱傳導能力并不相同,手機暴露在外到電池溫度達到臨界值的時間也會有差別;有的手機處理器散熱不好,平時用容易發熱,但在寒冷的天氣里反而能堅持更長時間。
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