冬天手機為什麼耗電快 看完這篇文章就懂了

不久之前我和我的同事前往中國領土最北點——黑龍江漠河完成拍攝任務。其實在出發之前我對於漠河那令人恐怖的氣溫是有所准備的,包括臨時購買了一件大棉襖、厚棉鞋等等,但很明顯我低估了漠河零下32度的最低氣溫。手腳不聽使喚那都不算事兒,肚皮竟然凍得沒知覺,可能大家都沒體會過吧…
冬天手機耗電速度驚人 罪魁竟是…
在這種極寒天氣下受不了的可絕不僅是人,電子設備也遭遇了史無前例的“大罷工”。先是我們帶去的iPhone 7及某品牌手機出現了室外液晶屏滑動拖影的情況,緊接著更恐怖的事情出現了:兩款手機在還剩50%電量的情況下竟然先后自動關機,罷工了。
這就是我們此行的拍攝環境
萬幸的是我們為完成拍攝任務使用的手機沒有出現自動關機的情況,因此拍攝任務得以順利完成。回來之后我其實一直在考慮為何堂堂iPhone 7在面對零下二十幾度的低溫時完全敗下陣來。雖然之前聽說過手機在低溫下關機的情況,但具體原因我並沒有深究過。這次,借著這個機會,我查閱了一些資料,終於解開了手機低溫下耗電快的謎團。
相信大家都有這樣的印象:我們手裡的智能手機在正常環境溫度下使用,耗電速度遵循一定的曲線,也符合個人的生活認知。但在非正常環境溫度(特別是低溫)環境下,手機的耗電速度有可以感知到的顯著加快,極端狀況下就會出現前面提到的自動關機。
雖然這部手機抵御了低溫考驗,但滑軌的鋰離子電池出現了掉電加快的狀況
其實不論是網友還是科研機構對手機低溫耗電快的這一現象都有証實,后者更是拿出精確的實驗室証據。四川省電子產品監督檢驗所曾對同一個手機在不同溫度下的耗電情況進行實驗,結果顯示,零下5度的環境下手機耗電速度是標准溫度(20度)的1.7倍。而如果把環境溫度繼續降低到零下30度,絕大多數的測試手機都出現了自動關機的狀況。
前些年我們曾經進行過把手機放進恆溫恆濕箱的測試
這裡我們要分兩種情況討論這個問題:首先,低溫與電池耗電快之間確實存在關系。以下是轉自知乎網友的回答(原文鏈接https://www.zhihu.com/question/51877713,稍作改動):
手機中使用的電池多數為鋰電池(包括更主流的鋰離子電池),鋰電池的正負兩極是電解液,在使用過程中,負極產生電子,通過電解液到達正極,形成電流,因此電流的產生是一個化學反應過程。而影響化學反應速率的因素之一就是溫度,當環境溫度過低時,電解液阻值變大,化學反應速率降低,產生的電流也相對減小。因此,低溫環境中電池耗電量增大的原因其實是電池產生的電流減小,導致可用電量減小,所以在使用時會覺得是耗電量更大。
鋰離子電池的工作原理(圖片來源pdbattery)
也就是說,低溫環境下電池耗電速度的加快與鋰電池自身的化學性質有關,在現階段電池技術沒有顯著革新的狀況下,這種問題暫時還無法解決。
而手機在更低溫的環境下自動關機則與手機本身設定的保護機制有關。通常來講,當手機檢測到電池容量較低,加之環境溫度較低導致電流較小的時候,電池內置保護板中的溫度保護電路就會自動啟動,手機便出現了自動關機的情況。
鋰離子電池的嵌入和脫嵌示意(圖片來源pdbattery)
至於每款手機設定的適宜使用溫度則各有不同,在蘋果官網查詢到,iPhone的工作環境溫度為0度至35度,非工作溫度為零下20度至+45度。可以理解為iPhone在零下20度以下的溫度環境下會出現使用故障。相應的,我找到了華為Mate 9的產品快速指南,其標示的溫度范圍同樣是0度至35度,而在零下20度至+45度以外的溫度使用則可能引發設備故障。
蘋果官網對iPhone 7操作環境的定義
相應的,解決的辦法是不要嘗試就地開機,先回到具備正常溫度的環境下,靜待一段時間后再開機。切記!不要剛回到室內就開機,因為如果從寒冷的室外回到室內,室內溫暖的空氣遇冷發生凝結,手機會產生水汽。如果水汽進入主板,會出現致命性的故障。說句題外話,不僅是手機,任何數碼產品都是如此。
如果參考中國各省份的年平均氣溫,東北地區、華北北部、內蒙古及新疆等地在冬季可能會出現持續時間較長的零下20度及以下的氣溫。生活在這些地區的人們在冬季要格外注意上面提到的這些要點,文章的最后我再重復一遍:
1.手機在低溫下出現耗電加快或自動關機是正常現象,與鋰離子電池化學特性和手機廠商的自保策略有關。
2.一旦因低溫手機關系,不要就地重新開機,回到室內靜待一段時間后再嘗試開機。
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