天冷手機「感冒」掉電快，原來是這個原因

科技日報記者 華凌

天冷了，手機似乎也會感冒。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，特別是處於0℃以下溫度時，某些手機出現反應遲鈍、死機等狀況。這是什麼原因，其中到底有什麼科學原理？

「在很多人印象中，天氣驟冷時，手機似乎變得很怕冷。實際上，怕冷的不是手機，而是它裡面的鋰電池。」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在接受科技日報記者採訪時指出。

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。天冷手機掉電快是因為低溫時，它裡面的鋰電池電解質溶液電導率下降，電池內阻增加，導致其放電性能下降。」賀艷兵表示。

據介紹，目前市面上大部分手機的電池都是採用鋰離子電池，鋰電池都屬於化學電池，其放電也是一個化學反應的過程。其原理是負極通過化學反應脫出鋰離子，通過電解質溶液運動到正極，在這個過程中會產生電流。

賀艷兵解釋說，具體而言，電池放電性能不但依賴於電池內部的正極材料、負極材料和電解液，而且取決於電池的放電溫度和電流。鋰電池正負極之間依靠電解液進行離子傳輸，在手機使用過程中電池進行放電產生電流給手機供電，電池內部負極通過化學反應脫出鋰離子，並通過電解質溶液傳輸嵌入到正極。

「而在低溫環境下，一方面由於電解液電導率下降，使鋰離子傳輸活性降低，使得電池內阻增加，影響其放電性能；另一方面，鋰離子在正負極內部的傳輸速率也會下降且放電化學反應速度也會變慢。因此，在低溫環境下，電池容易達到放電截止電位，使得電池可用容量降低，這就產生鋰電池在低溫下耗電快的感覺。而當電池恢復到常溫環境下時，容量可以恢復，原因是因環境溫度低導致鋰電池可釋放的容量降低了，但是電池本身沒有受到嚴重損壞。」賀艷兵進一步解釋。

賀艷兵介紹，「小到手機、大到電動汽車，其中的鋰離子電池同樣會出現這樣的問題。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。」

圖片來源：Unsplash

戶外使用可給手機穿上「棉襖」

很多時候我們會發現，天冷在屋外只打一通電話，手機就掉電20%，另外，當手機溫度過低還會出現屏幕亮度降低，並且響應速度變慢，最直觀的現象就是出現拖影，這時候使用手機需要注意什麼呢？

「當手機出現拖影，說明你的手機將很快會關機，而如果手機出現快速掉電的情況，就不要再使用了。」賀艷兵指出。

賀艷兵進一步說，鋰電池在低於0℃的情況下，性能就已經開始退步，活性降低放電能力減弱，溫度越低掉電越快。而在溫度過低的情況下使用手機，會影響到縮短手機電池的壽命。

面對這樣的問題，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禦寒之外，有人提出，何不給手機穿上「棉襖」，比如給手機套個厚硅膠殼，或者保暖套等，這樣可以嗎？

「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於流失過多，使溫度不至於對電池影響過大。

那麼，冬天給手機充電的時候，應該怎麼做？賀艷兵表示，「最好不要在溫度過低的環境下給手機充電，應將手機置於常溫下充電，比較有利於保護其使用壽命，而且也有利於手機功能恢復正常。」

最後，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。

來源：科技日報

編輯：岳靚

審核：朱麗

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