為什么天寒地凍電池就堅(jiān)持不住
能反映天冷的，除了天氣預(yù)報(bào)還有手機(jī)或電車(chē)的電量，在寒冬里，電量焦慮的不只你一個(gè)人！下面是小編為大家整理的為什么天寒地凍電池就堅(jiān)持不住，僅供參考，歡迎閱讀。
不管是手機(jī)還是電動(dòng)汽車(chē)，目前主流配備的都是鋰電池。鋰電池由美國(guó)化學(xué)家約翰B.古迪納夫和他的同事們?cè)?970年研發(fā)，雖然至今也不過(guò)50年的時(shí)間，但鋰電池的從無(wú)到有、從實(shí)驗(yàn)室走向商業(yè)化給電池的發(fā)展和人類(lèi)智能生活的拓展產(chǎn)生了巨大的'影響和改變。2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給約翰B.古迪納夫、M.斯坦利威廷漢和吉野彰，以表彰他們“開(kāi)發(fā)鋰離子電池”的貢獻(xiàn)。
鋰電池主要由正極、負(fù)極、電解液、隔膜、外殼組成，并通過(guò)鋰離子在正極與負(fù)極之間的遷移來(lái)存儲(chǔ)與釋放能量。
鋰電池一般使用鋰合金金屬氧化物作為正極材料，使用石墨作為負(fù)極材料，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，鋰離子從正極材料中脫出，經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，負(fù)極的石墨呈層狀結(jié)構(gòu)，也有很多微孔，運(yùn)動(dòng)到此處的鋰離子就嵌入到其中，嵌入的鋰離子越多，充電容量就越高。而當(dāng)我們使用電池時(shí)，電池進(jìn)行放電，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子又會(huì)脫出，重新運(yùn)動(dòng)回正極，回正極的鋰離子越多，放電容量越高。鋰離子這樣一來(lái)一回的過(guò)程，就好像搖椅，因此鋰電池又被稱(chēng)為“搖椅電池”，在這一搖一擺中，完成了電池的充放電過(guò)程。
而鋰離子的遷移運(yùn)動(dòng)是要在鋰電池的一個(gè)重要組成結(jié)構(gòu)——電解液中完成的，就像魚(yú)兒要在水中才能穿行，車(chē)輛要在路上才能更好地通行，鋰離子的來(lái)回“搖曳”，也離不開(kāi)電解液作為一個(gè)基礎(chǔ)。而電解質(zhì)不是任何時(shí)候都非常清澈和通暢的，他的主要溶劑是碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混合物，它們的熔點(diǎn)分別為34~37℃和2~4℃，當(dāng)溫度足夠低時(shí)，就會(huì)變得粘稠甚至凝固。所以當(dāng)寒冬到來(lái)，氣溫零下幾度甚至十幾度，我們可以想象，電解液可能已經(jīng)凍成硬板一塊，鋰離子再想悠閑的搖擺就會(huì)變得非常難，這時(shí)鋰離子會(huì)無(wú)法遷移或者產(chǎn)生損耗，電池堅(jiān)持不住關(guān)機(jī)或掉電也就很好理解了！
為了克服這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家在努力研發(fā)和探索電解液的添加劑和低溫電解液，讓鋰離子電池在低溫下也能正常使用。但目前還沒(méi)有很好的效果，所以寒冬在戶(hù)外，還是盡量少使用手機(jī)，必須要用的時(shí)候，就給它做好保暖。同樣的，現(xiàn)在一些電動(dòng)汽車(chē)，配備了溫控系統(tǒng)來(lái)給電池組加熱，以保證電池在一個(gè)理想的運(yùn)行溫度下工作，就好似給電池組圍了個(gè)電褥子，但電褥子也要電呀！何況，冬天還要開(kāi)空調(diào)，電動(dòng)汽車(chē)又沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱，就好像又打開(kāi)了一個(gè)小太陽(yáng)取暖器。所以說(shuō)，在冬天電池本來(lái)就性能不佳的情況下，耗電量又上升，掉電明顯實(shí)在是太正常不過(guò)了！
在電池不斷發(fā)展，徹底解決低溫性能和容量問(wèn)題之前，我們只好先寬慰自己的電量焦慮，正確看待寒冬里電池掉電的問(wèn)題啦，同時(shí)還可以盡量給自己大大小小的電子設(shè)備做好保暖措施。
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