手机电量要充满为止吗

2023-10-29 13:55曹博维李泓
发明与创新·初中生 2023年11期
关键词:电池容量负极电量

曹博维 李泓

流言:如今,手机不仅是通信工具,在工作、休闲、社交中也发挥着越来越重要的作用。使用手机时,有的人认为给手机充电一定要充满。

真相

给手机充电的最佳方式是浅充浅放,没电就充,充完就拔。

锂离子电池的特点

目前市面上绝大多数手机所使用的电池是锂离子电池。相比镍氢、锌锰、蓄铅等传统电池,锂离子电池具有容量大、体积小、电压平台高、循环寿命长等优势。

在充电的过程中,锂以锂离子的形式从正极中脱嵌,通过电解质移动最终嵌入负极,而放电的过程则正好相反。充放电的过程,就是锂离子在正、负极之间不断往返嵌入/脱嵌和插入/脱插的循环,因此锂离子电池被形象地称为“摇椅电池”。

为什么有的电池寿命短

新买的手机一开始续航能力都还不错,但在使用一段时间之后电池会变得不耐用,究竟是什么原因致使手机电池“折寿”了呢?

过充和过放是常见的原因。当对锂离子电池进行深度充放电时,其正负极材料的结构可能会被破坏,能够容纳锂离子的空间变小,进而其容量也随之变小,也就是我们常说的电池寿命缩短。

虽然电池管理系统在充满电后会自动断电,在电量不足时会自动关机,能够尽可能地避免深度充放电,但电池管理系统不是万能的,长期让手机处于低电量或者满电量还是有可能损伤电池。因此给手机充电的最好方式是浅充浅放,没电就充,充满就拔。长期不使用手机时,保持其有一半电量,也能有效延长其使用寿命。

电池也有舒适温度

过冷或过热条件下充电会造成电池损伤。锂离子电池对温度有较高的要求,其正常工作(放电)温度范围为0 ℃~35 ℃。在低温条件下,电解质离子电导率下降,电荷转移阻抗增加,锂离子电池表现会变差,直观感受便是容量的减小。但这种容量的衰减是可逆的,在温度恢复到室温后,锂离子电池的表现会恢复正常。

如果在低温条件下給锂离子电池充电,负极极化可能导致其电势达到金属锂的还原电势,进而导致金属锂在负极表面沉积,这一方面会使电池容量减小,另一方面存在锂枝晶生成的可能,导致电池短路,进而引发危险。

在高温条件下给锂离子电池充电,也会使锂离子正负极结构改变,从而导致电池容量不可逆的减小。因此,尽量避免在过冷或过热条件下给手机充电,也能够有效延长其使用寿命。

辟谣专家:曹博维(中国科学院物理研究所清洁能源实验室博士)

复核专家:李泓(中国科学院物理研究所清洁能源实验室研究员)

出品方:科学辟谣平台(微信公众号:Science_Facts)

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