目前的手机电池一般为锂离子电池,电池的化学反应速度会受到温度影响。手机长时间在低温环境中,会使电池化学反应迟缓,导致电池放电电流变小,降低电池的容量,就可能出现电量用得快、黑屏、死机、触摸屏失灵、无法上网等情况。当从寒冷的室外进入温暖的室内时,温度的变化还可能导致手机内部凝成水雾,出现电路板短路或其他故障。
锂离子电池的工作原理是内部的电解质通过化学反应的变化,在正负极出现电势差从而出现电流。在低温环境下电解质移动得相当慢,从而影响锂离子在正负极之间的转移活性,导致电池充放电性能下降。
低温对磷酸铁锂离子电池的正负极、电解液和粘接剂等都存在影响。比如,磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差,低温环境下容易出现极化,从而降低电池容量;受低温影响,石墨嵌锂速度降低,容易在负极表面析出金属锂,假如充电后搁置时间不足而投入使用,金属锂无法全部再次嵌入石墨内部,部分金属锂持续存在负极的表面,极有可能形成锂枝晶,影响电池安全;
低温下,电解液黏度会新增,锂离子迁移阻抗也会随之增大;此外,在磷酸铁锂的生产工艺中,粘接剂也是一个非常关键的因素,低温对粘接剂的性能也会出现较大影响。
低温环境下,锂离子电池充电有一定的风险。因为随着温度的降低,石墨负极的动力学特性进步一变差,充电过程中,负极的电化学极化明显加剧,析出的金属锂容易形成锂枝晶,穿破隔膜并导致正负极短路。