为什么天气一变冷,手机、电动汽车掉电速度就更快了?

作者: 张嘉韵

来源: 上海科技馆

发布日期: 2024-02-25 12:14:17

本文详细解释了锂离子电池在低温环境下性能下降的原因,并提出了改善其低温性能的多种方法,包括改善电解液的低温性能、使用热管理系统以及合理使用电池。

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长和轻便的特点,被广泛应用于动力汽车和便携式电子产品领域。然而,天气一变冷,像手机、电动汽车这些配备着锂离子电池的设备,难免会出现掉电快、充电慢的问题,给我们的生活带来诸多不便。

在解释锂离子电池为什么不“抗冻”之前,我们先简单介绍一下锂离子电池的组成及工作原理。锂离子电池由正极、负极、电解液等结构组成,电解液存在于整个电池中,负责在正负极之间传输锂离子。锂离子电池依靠锂离子的“辛勤工作”(也就是锂离子在正负极之间的来回移动)实现电能的储存与释放。

锂离子电池低温性能差受多方面因素的影响。首先,温度的降低导致锂离子在正负极内部的扩散速度下降。其次,低温条件下,电解液粘度增加,阻碍锂离子在电解液中的传输。还有就是,锂离子难以脱溶剂化,在SEI层中传输缓慢,电荷转移阻抗增加。这些因素最终导致锂离子在“门”处的行动时间增加,无形中延长了通勤时间。

目前,我们可以从电池本身、外加辅助、使用习惯三个方面来改善锂离子电池低温性能差的问题。打铁还需自身硬,改善电解液的低温性能挑选合适的共溶剂和添加剂,例如DMSO等,可以降低电解液的凝固点和粘度,提高锂离子的低温运动能力,也就是提高离子电导率;选用合适的锂盐。锂盐是锂离子电池电解液中的溶质,可以通过改变电解质盐的解离程度和SEI的形成能力,提升电池在低温环境中的性能。

外加辅助:热管理系统。电动汽车上的热管理系统可以在冬天为锂离子电池打造“温室”,保障电池在低温下的充放电性能。另外,它还能在电池温度较高的时候加速散热,防止高温造成的安全问题。

合理使用电池。在使用手机时,我们可以尽量避免将其长时间暴露在寒冷的空气中,可以把手机放在口袋里,或者用厚一点的手机壳来维持电池温度。总之,就一个原则:怎么省电,怎么来。

UUID: dde436c7-d969-41b3-9962-3064875b8f24

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中科院物理所公众号-pdf2txt/2024/中科院物理所_2024-02-25_「转」为什么天气一变冷,手机、电动汽车掉电速度就更快了?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0038 元