涨知识｜手机电池在冬天为什么那么不耐用( 二 )

W=QU（能量=电量×电压）
利用一点点微积分的知识，可以知道，图中曲线和坐标轴围成的面积就是能量。这张图告诉我们，锂离子电池随着温度的降低，它所能释放的能量是在减少的，不仅如此，它的容量在减少、电压也变低了。
这就是为什么锂离子电池在冬天不耐用。好奇心爆棚的小可爱肯定不满足于仅仅知道这个现象，更想知道里面深层次的原因。

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　　前面已经说到了，锂离子电池放电的时候，锂离子从石墨迁移到正极，要跨过山和大海。当锂离子电池的温度降低的时候，锂离子的迁移会更加地艰难。温度降低的时候，锂离子在石墨和钴酸锂中的扩散系数会减小，而电解液的粘度增大，锂离子在活性物质和电解液中的迁移都受到了很大的阻碍。
这样听起来不太直观，我们来看一下无添加电解液的成分就知道是怎么回事了。电解液的溶剂是碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二甲酯（DMC）的混合物。

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碳酸乙烯酯（Ethylene Carbonate），熔点：34~37℃

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碳酸二甲酯（DimethylCarbonate），熔点：2~4℃
看到这两种物质的熔点了吗？室温下碳酸乙烯酯就凝固了，0℃下碳酸二甲酯成了固体。那么当锂离子电池处于低温环境下，轻则电解液粘度增大，严重的甚至会部分凝固。锂离子在冻成固态的电解液中迁移，想想就非常不容易。
在低温下，锂离子的迁移受阻，最显著的影响就是电池的内阻会大大增加，锂离子电池的端电压（端电压=开路电压-电流×电池内阻）下降，当手机检测到锂离子电池处于低电压的时候，以为电池快没电了，就提醒你电量不足，甚至为了保护电池，会自动关机。实际上锂离子电池明明是有那么多电量的，可就是发挥不出来。

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为了克服这个问题，科学家也在努力，研发电解液添加剂和低温电解液，让锂离子电池在低温下也能正常使用。
那对于手机上的锂离子电池，有办法让它在冬天的时候别掉电掉那么快吗？
办法当然有，你别在寒冷的户外用手机就行，找个暖和的地方，比如在暖气房里，保管你的小手机不耍小脾气。话说，在暖气房里玩手机不好嘛？如果实在是要在寒冷的户外用手机，那就抓紧用，用完之后赶紧揣兜里。万一手机被冻傻了，也别担心，放到暖和的地方它就可以恢复过来，又能正常使用。
其实在冬天更应该注意的是别在低温下给手机充电。前面说到，锂离子在低温下的迁移速率会降低，低温下给锂离子电池充电时，锂离子嵌入到石墨层中的速率比较慢，就会有锂离子来不及嵌入到石墨层中，而直接在石墨表面得到电子形成金属锂，这个过程叫做“析锂”，析出的金属锂有一部分变得不具有活性，也就是不会参与以后的锂离子迁移，成为了“死锂”。