为什么锂电池惧怕极寒和酷暑？
来源：宝鄂实业
2019-08-02 17:06
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手机不抗冻大不了回屋再用，可另外一种高科技产品在严寒中的反常表现就让使用者头疼得厉害了，那就是电动汽车。当寒冷的天气袭来，为数不少的电动汽车车主都会碰到一个非常棘手的问题，那就是车辆的续航里程会缩水很多。
充电不便、续航受限，原本就是电动汽车最重要的一个短板，而遇到了寒冷的气温，这一短板又被放大了不少。北京郊区的区域出租车，很多都是用新能源的电动汽车。一位常跑通州的出租车司机告诉记者，他所使用的电动车，官方宣称的续航里程是200公里，但实际正常情况下充一次电也就能跑150、160公里左右。“这几天天冷就更差了，如果打开空调暖风，能坚持跑到100公里就不错。”这么冷的天，不开暖风，坐在车里实在受不了，可开了暖风，老得去充电也确实让人崩溃。“我只能多穿点衣服，没客人的时候就关了暖风，有人坐车再打开，尽量多坚持一段。”这位司机无奈地说。
记者查看了一些电动汽车论坛，发现有不少关于冬天电动汽车续航里程大为缩水的抱怨。曾有专业汽车媒体做过冬季使用电动车的续航衰减测试，冬季电动汽车的续航里程普遍会出现明显的减少，不同品牌的车辆，最低的里程折损在5%左右，而最多的折损可达到30%左右。
而且，这种问题也并不是仅出现在价格较为便宜的国产电动汽车上。电动汽车里风头最强的特斯拉，在气候寒冷的北欧国家挪威，也被不少车主抱怨充电和续航都遇到了问题。
【探因】
怕冷又怕热的锂电池
其实不管是手机、相机还是电动汽车，真正让它们在严寒里性能受到影响的并不是机器本身，而是这些产品所共同使用的能量来源——锂电池。正是因为锂电池“体虚畏寒”，才让这些电子设备在低温时无法正常使用。
据了解，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。
按照苹果官方给出的数据，iPhone的理想使用温度带介于16℃至22℃之间，可以正常使用的温度区间是0℃至35℃，而可以存放的温度范围是-20℃至45℃。记者查看了其他一些手机产品的说明书，对温度的要求也和iPhone一样，包括相机，也都要求在0℃至35℃之间使用。低于0℃或者高于35℃，都有可能出现无法正常使用的情况。
从网友反馈的情况来看，似乎手机被冻关机更多地发生在iPhone身上，其他手机如安卓手机看起来比苹果更“抗冻”一些。有手机硬件技术人士告诉记者，iPhone手机更怕冻并不能说明iPhone在做工上不如其他手机。事实上，iPhone在低温下会自动关机，并不是电池达到了无法工作的温度，而是为了防止因为低温对手机电池和其他硬件造成损坏，厂商设定当温度低于一定值时，手机会进行自动关机保护，因为锂电池的非工作状态对温度的要求范围要比工作状态下温度要求范围更大。多数其他手机并没有类似的低温保护设置，因此看起来对低温并没有iPhone那么敏感。
另外，手机企业的技术人员也表示，机身材质、工业设计、产品性能等方面的差异，也会造成不同的手机产品在低温下的表现有所差异，例如玻璃材质、金属材质和塑料材质的机身，自 身的热传导能力并不相同，手机暴露在外到电池温度达到临界值的时间也会有差别;有的手机处理器散热不好，平时用容易发热，但在寒冷的天气里反而能坚持更长时间。
从手机制造的方面，可以通过使用特别材质和工艺来增加手机的防寒功能，但是这样的手机很难真正走向市场。一位专业人士说，“增加手机防寒能力，手机可能会变得更厚、更沉、成本更高，这与当前手机追求轻薄的趋势是不相符的。而且防冻对手机来说是一个小众需求，对于大多数人来说，手机需要防冻，一年可能只有几天，有多少人会因为防冻的原因去花更多的钱买一台更笨重的手机?”况且，这种方式也无法从根本上解决手机防冻的问题，无非就是能在寒冷天气里坚持的时间再长一些罢了。
从实用角度，电池技术的革新才是解决手机等电子产品抗寒性能最好的方式。有消息称，已经有研究机构开发出能够在低温环境下正常使用的电池技术。“这无疑是电池发展的一个方向，低温环境下正常使用的电池肯定会被应用在手机上。”一位手机硬件工程师说，“当然，一种新技术从实验室走向实用还是要经过一段时间的。”
不过据华为终端内部人士透露，华为的新机Mate8在所使用的电池材料中就使用了特别的配方，能够防止电池的电量和电压在低温下快速下降。这也表明，手机企业确实在电池技术上进行着革新的尝试。估计能够适应更加复杂和恶劣环境的手机或者电子产品，距离走进我们的生活，应该为时不远了。
