冬天到华为手机电池低温 了
手机电量又开启华为手机电池低温 了它的
“玄学模式”
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为什么我的小手机明明显示还有20%的电量，只不过拿出来准备扫个共享单车，然后它就显示2%的电量，再然后就自动关机了，留下了在北风中凌乱外加瑟瑟发抖的“我”华为手机电池低温 。今天我们就来细细研究一下~
锂电池续航困境
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为什么我的小手机在冬天的时候电量掉得贼快，要走哪都要带着充电宝华为手机电池低温 。然后你就可能会怀疑人生：我的手机电池是不是坏了，为啥就像小孩子的脾气一样让人捉摸不透？
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其实你的手机电池没坏，它天生的就是这个脾气，只能顺着它华为手机电池低温 。
首先，你要知道，手机里面的是锂离子电池，就是2019年诺贝尔化学奖的那个锂离子电池华为手机电池低温 。
锂离子电池主要由正极（Cathode Electrode）、负极（Anode Electrode）、电解液（Electrolyte）、隔膜（Separator）、外壳（Case）组成华为手机电池低温 。
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圆柱形与软包锂离子电池的结构 | 图源中科院物理所
因为手机里面的空间狭小，为了充分利用空间，手机上的锂离子电池正极都是钴酸锂（压实密度高，体积更小，少占地方），负极是石墨华为手机电池低温 。
锂离子电池的原理相信大家都已经比较了解了，就是依靠锂离子在正极与负极之间的迁移来存储与释放能量华为手机电池低温 。
锂离子的迁移行为酷似摇椅，又被称为“摇椅电池”华为手机电池低温 。充电时，锂离子从正极脱出，经过电解液再嵌入负极的石墨层中，与外电路过来的电子结合；而在放电时，锂离子与电子的运动方向则与充电时相反。
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图源中科院物理所
上面这张图只是为了方便说明锂离子电池的原理，才将锂离子的运动画的那么简单，实际上锂离子电池的运动可比这复杂多了，看下面这张图就知道了华为手机电池低温 。
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锂离子电池示意图 [1]图源中科院物理所
放电时，锂离子从负极运动到正极，要先在石墨层中的扩散，通过石墨与电解液的界面，然后在电解液中迁移，通过电解液与钴酸锂的界面，最后在钴酸锂中扩散华为手机电池低温 。这一步步的，真的可以说是跨过山和大海，锂离子“搬一次家”也真是不容易。
低温造成困境
现在的电动汽车已经能够有足够长的续航里程，理论续航里程能达到六七百公里华为手机电池低温 。但在冬天，电动汽车跑个两三百公里可能就没电了，充电速度也没有平时快。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“内耗”了华为手机电池低温 。
探究电池内耗原因之前，先了解一下电池的工作原理华为手机电池低温 。
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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)、隔膜(锂离子可以通过、电子不行)、电池的外壳华为手机电池低温 。
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到达负极，嵌入石墨中华为手机电池低温 。负极的石墨会吸收从正极跑过来的锂离子以及通过电线移动过来的电子。
放电时，储存在石墨中的锂离子又跑出来，经过电解液穿过隔膜回到正极华为手机电池低温 。电子没办法通过隔膜，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。
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低温会如何影响锂离子电池的工作呢?
电池的材料和运作过程均会受到低温环境的影响华为手机电池低温 。就像冬天长时间暴露在外的手指会变得不灵活一样，电池中的材料也会这样。低温环境下离子脱出、嵌入材料变得不容易了，穿过隔膜也更困难，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材料的速度变慢，前边的锂离子还没来得及嵌入材料中去，后边的锂离子就到了华为手机电池低温 。
锂离子们开始堵车，电极材料的表面堆积的大量锂离子，会导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华为手机电池低温 。宏观表现就是电池内阻变大，电池开始“内耗”，向外输出的电量就变小了。
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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，而电子却能通过导线欢快地到达负极华为手机电池低温 。
电子在负极表面碰到锂离子就会生成金属锂形成锂枝晶，锂枝晶一旦长大就会刺破隔膜，造成电池短路，发生故障华为手机电池低温 。
电池低温解决办法
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华为手机电池低温 。
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华为手机电池低温 。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。
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其实在冬天更应该注意的是别在低温下给手机充电华为手机电池低温 。
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”华为手机电池低温 。
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，它也没法恢复华为手机电池低温 。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）。
|本文观点来源：科普中国、中科院物理所
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转载自｜陕西科普
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