冬天手机电池不耐用原因是什么？

为何我的小手机在户外冻傻变成了砖，但一回到房间里暖和一下，它竟能又能开机，电量竟然也恢复了。

或者又为何我的小手机在冬天的时候电量掉得贼快，要走哪都要带着充电宝。

然后你就可能会怀疑人生：我的手机电池是不是坏了，为啥就像小孩子的脾气相同让人捉摸不透？

其实你的手机电池没坏，它天生的就是这个脾气，只能顺着它。

首先，你要了解，手机里面的是锂离子电池，对，就是今年得了诺贝尔化学奖的那个锂离子电池。

锂离子电池重要由正极（CathodeElectrode）、负极（AnodeElectrode）、电解液（Electrolyte）、隔膜（Separator）、外壳（Case）组成。

因为手机里面的空间狭小，为了充分利用空间，手机上的锂离子电池正极都是钴酸锂（压实密度高，体积更小，少占地方），负极是石墨。

锂离子电池的原理相信大家都已经比较了解了，就是依靠锂离子在正极与负极之间的迁移来存储与释放能量。锂离子的迁移行为酷似摇椅，又被称为摇椅电池。充电时，锂离子从正极脱出，经过电解液再嵌入负极的石墨层中，与外电路过来的电子结合；而在放电时，锂离子与电子的运动方向则与充电时相反。

放电时，锂离子从负极运动到正极，要先在石墨层中的扩散，通过石墨与电解液的界面，然后在电解液中迁移，通过电解液与钴酸锂的界面，最后在钴酸锂中扩散。这一步步的，真的可以说是跨过山和大海，锂离子搬一次家也真是不容易。

利用一点点微积分的知识，可以了解，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。

这就是为何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了解这个现象，更想了解里面深层次的原因。

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了解是怎么回事了。电解液的溶剂是碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二甲酯（DMC）的混合物。

碳酸乙烯酯（EthyleneCarbonate），熔点：34~37℃

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新增，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。

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。

那关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？假如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。