30台手機冷庫測抗凍 結果竟如此出乎意料
有個事情想問各位:「你的手機在冬天莫名關過機嗎? “其實細心觀察一下就能發現,手機的參數頁,一般都會標註工作溫度在0到35度之間。 但是在現實生活中,很多地方冬天一出門就避免不了手機在零下工作的情況。 所以今天我們就乾脆找來30台主流手機,自費在公司樓下,用吊車吊來一間冷庫,來補充一點,關於哪家手機更耐寒的事情。
冷庫放電測試
我們選擇了目前市面常見品牌的主流新機型,並通過電商銷售數據,分別選擇品牌下銷量較好的一台旗艦機、一台中端機和一台低端機,來進行測試。
冷庫內部溫度是恒溫零下15度,跟東北冬季的戶外氣溫相差不大。 先來進行第一輪放電測試,30台手機已經全部充滿電,同時為了使用場景盡量貼近現實,讓它們同時拍攝相同間隔的延時視頻,這樣的話等於就是定時拍照。
測試到這裡,我們覺得有必要先搞清楚,手機為什麼怕冷? 我們平時使用的手機,主要靠鋰電池來供電,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。 充電的時候,鋰離子從正極晶格出來穿過電解液隔膜到負極,嵌入石墨層間;工作放電時,鋰離子從石墨負極層間出來,再回到正極晶格裡。
在寒冷條件下,電解液阻力加大,電池正負電極的離子擴散性變差,鋰離子活性逐漸降低,電池放電能力變弱,這時手機很容易自動識別為沒電,然後就是自動關閉。
現在我們直接進入冷庫,依次檢查每一款手機,居然發現這30台手機竟然都可以正常工作。
怎麼回事兒? 這似乎與找到的鋰電池工作原理不太相符? 為了確保不會被打臉,我們再次動用冷庫,這次把測試條件加的更嚴苛一些,讓手機純待機,在零下15度靜置180分鐘,每30分鐘進去一次檢查情況並記錄電量。
感覺這次30台手機里,至少也得有1、2台扛不過去了吧? 可是隨著1次、2次、3次、4次、5次的檢查,發現它們真的非常堅挺,有些型號竟連電量都不掉,在紅外測溫儀畫面中,iPhone的機身溫度已經達到零下10度左右,但依舊可以點亮螢幕使用。
說… 說好的自動關機呢? 難道是實驗方法不對? 預設的實驗結果一個都沒出現,我們再次打開搜尋引擎,查找手機冬季關機的相關信息,看看測試有什麼疏漏,結果發現這些新聞大多集中在2018年之前。
那是不是說,現在這種情況已經少很多了,那就是… 技術進步了?
電池技術優化了?
為此我們聯繫到幾位從事手機製造、電池相關的工程師朋友,驗證了這個猜想。
由於近兩年快充技術的發展,前面提到低溫下阻礙鋰離子活動的電解液,已經更換為高電導率電解液,電池內的負極材料、正極材料也都進行了優化,從而提升鋰離子電荷交換速度和鋰離子嵌入速率,降低阻抗,增強活性。
這樣做的主要目的是為了讓充電更快,相應的好處則是提升了低溫電導率。 所以到這裡就可以清楚瞭解,鋰電池電解液、正負極在原理上存在的低溫弊端,都被快充技術的反覆運算順帶手優化了不少,反正在我們的實驗環境下,針對我們的機型,零下15度是沒問題的。
並且除了電池本身,有位工程師朋友還表示,有些手機為了保證低溫下使用正常,還會採用讓處理器空跑的策略,提升內部溫度,保證電池活性。
在我們的實際測試監測溫度的時候,確實也會發現一些機型存在神秘發熱,把已經掉到零下的機身溫度帶到零上。
這無疑也是用一種非常意料之外但情理之中的方式,保證極端環境的使用,畢竟這麼多年過去,驍龍早已變火龍,就地取材也是方便。
寒冷時充電行不行?
那我們能不能在這樣的極寒環境下直接充電呢? 不少資料告訴我們不能,它們說低溫環境下鋰離子擠不進受冷收縮的石墨層,就會在負極表面沉積,得到電子,析出金屬鋰,使電池性能和容量下降。
但經過前面的實驗,我們也不預設結果了,直接進冷庫開充。 從最終測試結果來看,共有5台手機不能進行充電,其餘均正常。
不過我們也追問了一下專業領域的朋友,他們仍舊建議除非迫不得已,請把手機帶到正常工作溫度之後,再進行充電。 不能充電的手機也是從系統層面直接對電池進行了保護,並沒有差在哪裡,就是對用戶來講缺失了一項極限使用場景。
OK,以上就是今天的補充一點,我們覺得有必要再強調一次,這項測試結果,僅對我們的測試環境、測試的這台手機負責。