尽量避免锂离子电池在低温下充电这是为什么?
来源:宝鄂实业
2019-05-13 18:43
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当电池必须在低温下充电时,需要尽可能选择小电流(即慢充)对锂离子电池进行充电,并在充电后对锂离子电池进行充分搁置,从而保证负极析出的金属锂能够与石墨反应,重新嵌入到石墨负极内部。
目前的手机电池一般为锂电池,电池的化学反应速度会受到温度影响。手机长时间在低温环境中,会使电池化学反应迟缓,导致电池放电电流变小,降低电池的容量,就可能出现电量用得快、黑屏、死机、触摸屏失灵、无法上网等情况。当从寒冷的室外进入温暖的室内时,温度的变化还可能导致手机内部凝成水雾,出现电路板短路或其他故障。
在寒冷的天气外出时,尽量把手机的电量充足,并减少玩游戏、看电影、听音乐等耗电程序的运行。最好把手机放在口袋、背包等相对温暖的地方,拨打、接听电话可以使用耳机,尽量避免将手机直接暴露在冷空气中。不要长时间在低温环境下使用手机。从室外进入室内后,把手机放置一段时间,等水雾蒸发后再使用。
如果手机在低温环境下使用时出现临时故障,可以关机暂停使用,然后让手机在温度稍高的环境下适应一会儿,情况会有所改善。
锂离子电池的工作原理是内部的电解质通过化学反应的变化,在正负极出现电势差从而产生电流。在低温环境下电解质移动得相当慢,从而影响锂离子在正负极之间的转移活性,导致电池充放电性能下降。
简单地说,在低温环境下,并不是锂电池真的没电了,而是有电却不能正常释放出来。
有分析数据称,普通的锂电池在零摄氏度时,其容量会减少20%,当达到零下10摄氏度时,容量可能只有一半左右。
大部分手机电池的正常工作区间都在0-35摄氏度之间,低于或高于这个温度,都有可能失常。
低温对锂电池不好,如果再加上电量低,那伤害更是雪上加霜了,所以苹果为了保护锂电池,加入了“自我保护”机制——遇到“低温+电量低”时自动关机并无法开机使用。
对此,我们看看苹果官方给出的说明就知道了,iPhone的理想工作环境温度为0℃-35℃。当室温降到一定温度(-10℃左右)时,苹果就会自动关机。
目前,磷酸铁锂电池是应用在电动汽车上最多的电池,这种电池安全性高,单体寿命较长,但磷酸铁锂有一个致命的缺点,他的低温性能比其他技术体系的电池略差。低温对磷酸铁锂的正负极、电解液和粘接剂等都存在影响。比如,磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差,低温环境下容易产生极化,从而降低电池容量;受低温影响,石墨嵌锂速度降低,容易在负极表面析出金属锂,如果充电后搁置时间不足而投入使用,金属锂无法全部再次嵌入石墨内部,部分金属锂持续存在负极的表面,极有可能形成锂枝晶,影响电池安全;低温下,电解液黏度会增加,锂离子迁移阻抗也会随之增大;此外,在磷酸铁锂的生产工艺中,粘接剂也是一个非常关键的因素,低温对粘接剂的性能也会产生较大影响。