掉電快、充電慢 冬天電池也“感冒”?
12月21日是冬至,數(shù)九寒天正式拉開帷幕,冷空氣的“出勤率”也將越來越高。你有沒有發(fā)現(xiàn),和氣溫一樣“跳水”的,還有電池的電量!
手機被凍到關(guān)機,電動車?yán)m(xù)航里程折半,不僅掉電快,充電還慢,冬天電池也會“感冒”嗎?
冬天電池不耐用手機、新能源車都“中招”
又到冬天,一撥又一撥南方“小土豆”又勇闖哈爾濱了,但同樣的尷尬出現(xiàn)了:拿出手機想要咔咔拍照,沒多久,就黑屏了,長按開機鍵,屏幕上卻出現(xiàn)了一個空電池和數(shù)據(jù)線的標(biāo)識。明明還有百分之三四十的電卻自動關(guān)機,我的南方手機好像適應(yīng)不了東北的溫度?
新能源車車主也有這樣的苦惱。北京東城區(qū)一位車主稱,他買的電動車在冬天的實際續(xù)航里程只有官方標(biāo)注續(xù)航公里數(shù)的七成左右。電動出租車司機更是發(fā)愁:冬天充電費用比其他季節(jié)貴了一倍,16公里的行程,電池續(xù)航顯示掉了30公里。
電池真的會被“凍”壞?華西都市報、封面新聞記者曾做過一個實驗。
將手機充滿電,然后放入一個密閉的恒溫(恒濕)實驗箱。將溫度調(diào)至20℃,放入充滿電的手機,手機持續(xù)播放視頻,25分鐘后,將手機取出,電量從原來的100%降到90%。將箱子的溫度設(shè)定為-5℃,此時,放入重新充滿電的手機,手機的音量和亮度都保持與上一次的相同,25分鐘后,再次取出,機身已經(jīng)凍得像冰塊,電量掉到了83%。
實驗中,20℃的環(huán)境下,耗電10%,而同樣的條件,在-5℃的環(huán)境下,耗電17%。
太冷影響電流輸出 電池也有最佳使用溫度
其實,無論是手機、平板電腦等電子設(shè)備,還是新能源汽車、電動自行車等,都使用的是鋰電池。這是因為,鋰電池有著多方面的優(yōu)勢:它能量密度高,在相同體積下,鋰電池組能夠提供更多的電能;它循環(huán)充放電次數(shù)可達數(shù)千次甚至上萬次,不用頻繁更換,維護成本低;此外,它還環(huán)保、便捷、效率高……
但即便如此優(yōu)秀,鋰電池還是有弱點——扛不住低溫。手機正常工作溫度是0℃至35℃,最佳使用溫度是22℃,極限溫度是-20℃至45℃。
這其實和鋰電池的工作原理有關(guān)。
鋰電池有正負(fù)極之分,正負(fù)極之間是電解液。在充電時,鋰離子會從正極脫出,經(jīng)過電解質(zhì)溶液遷移到負(fù)極;放電時,負(fù)極通過化學(xué)反應(yīng)析出鋰離子,并通過電解質(zhì)運動到正極。鋰離子活動的過程中,產(chǎn)生電子運動,就產(chǎn)生了電流。
溫度太低,會干擾這一過程。低溫環(huán)境下,化學(xué)反應(yīng)速度變慢,電解液阻值變大,鋰離子穿越性能變差。這個時候,電池變得“內(nèi)耗”,于是,向外輸出的電流就小了,電量自然也減少了。
電池如何更“抗凍”?要做好“保暖”工作
如何防止冬季電池“續(xù)航縮水”?最直接的辦法是做好“保暖”工作。冰天雪地里,把手機揣進衣服兜里,有人甚至給手機貼上了 專 用 的“ 暖 寶寶”。對于新能源車的電池,也有“暖寶寶”,比如裝上保溫系統(tǒng),讓電池包的溫度可以回到正常工作的范圍。
隨著科技的進步,電池的“抗凍”能力也在升級。
2022年10月15日,國內(nèi)首條采用磷酸鐵鋰電池的寒地電推船“領(lǐng)航之星”在松花江的某條支流成功下水,全船采用4組總?cè)萘?00kWh的磷酸鐵鋰電池,攻克了寒地電池設(shè)備、充電配套設(shè)備耐寒性差等難題。據(jù)了解,這樣的電池可以克服-30℃的低溫,續(xù)航達8小時,單次航程約100公里。
在日常生活中,我們也可以看到越來越多的探索和嘗試。近日,深圳一家公司取得一項名為“一種低溫抗凍智能手表電池倉”的專利,可以將電池包在電池倉中,有效減少熱損失,從而提高設(shè)備的保溫效果。
華西都市報-封面新聞記者 吳冰清 綜合科普中國、中國科學(xué)報、中國電信公眾號、金融界
來源:華西都市報
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