為什么天寒地凍電池就堅持不住

時間：2021-02-22 12:15:45 科普知識我要投稿

為什么天寒地凍電池就堅持不住

　　能反映天冷的，除了天氣預報還有手機或電車的電量，在寒冬里，電量焦慮的不只你一個人！下面是小編為大家整理的為什么天寒地凍電池就堅持不住，僅供參考，歡迎閱讀。

為什么天寒地凍電池就堅持不住

　　不管是手機還是電動汽車，目前主流配備的都是鋰電池。鋰電池由美國化學家約翰B.古迪納夫和他的同事們在1970年研發，雖然至今也不過50年的時間，但鋰電池的從無到有、從實驗室走向商業化給電池的發展和人類智能生活的拓展產生了巨大的'影響和改變。2019年諾貝爾化學獎頒給約翰B.古迪納夫、M.斯坦利威廷漢和吉野彰，以表彰他們“開發鋰離子電池”的貢獻。

　　鋰電池主要由正極、負極、電解液、隔膜、外殼組成，并通過鋰離子在正極與負極之間的遷移來存儲與釋放能量。

　　鋰電池一般使用鋰合金金屬氧化物作為正極材料，使用石墨作為負極材料，當對電池進行充電時，鋰離子從正極材料中脫出，經過電解液運動到負極，負極的石墨呈層狀結構，也有很多微孔，運動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。而當我們使用電池時，電池進行放電，嵌在負極碳層中的鋰離子又會脫出，重新運動回正極，回正極的鋰離子越多，放電容量越高。鋰離子這樣一來一回的過程，就好像搖椅，因此鋰電池又被稱為“搖椅電池”，在這一搖一擺中，完成了電池的充放電過程。

　　而鋰離子的遷移運動是要在鋰電池的一個重要組成結構——電解液中完成的，就像魚兒要在水中才能穿行，車輛要在路上才能更好地通行，鋰離子的來回“搖曳”，也離不開電解液作為一個基礎。而電解質不是任何時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，它們的熔點分別為34~37℃和2~4℃，當溫度足夠低時，就會變得粘稠甚至凝固。所以當寒冬到來，氣溫零下幾度甚至十幾度，我們可以想象，電解液可能已經凍成硬板一塊，鋰離子再想悠閑的搖擺就會變得非常難，這時鋰離子會無法遷移或者產生損耗，電池堅持不住關機或掉電也就很好理解了！

　　為了克服這個問題，科學家在努力研發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。但目前還沒有很好的效果，所以寒冬在戶外，還是盡量少使用手機，必須要用的時候，就給它做好保暖。同樣的，現在一些電動汽車，配備了溫控系統來給電池組加熱，以保證電池在一個理想的運行溫度下工作，就好似給電池組圍了個電褥子，但電褥子也要電呀！何況，冬天還要開空調，電動汽車又沒有發動機的余熱，就好像又打開了一個小太陽取暖器。所以說，在冬天電池本來就性能不佳的情況下，耗電量又上升，掉電明顯實在是太正常不過了！

　　在電池不斷發展，徹底解決低溫性能和容量問題之前，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題啦，同時還可以盡量給自己大大小小的電子設備做好保暖措施。

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