冬天手机耗电速度惊人 罪魁竟然是它

    不久之前我和我的同事前往中国领土最北点——黑龙江漠河完成拍摄任务。其实在出发之前我对于漠河那令人恐怖的气温是有所准备的，包括临时购买了一件大棉袄、厚棉鞋等等，但很明显我低估了漠河零下32度的最低气温。手脚不听使唤那都不算事儿，肚皮竟然冻得没知觉，可能大家都没体会过吧…

冬天手机耗电速度惊人 罪魁竟是…

    在这种极寒天气下受不了的可绝不仅是人，电子设备也遭遇了史无前例的“大罢工”。先是我们带去的iPhone 7及某品牌手机出现了室外液晶屏滑动拖影的情况，紧接着更恐怖的事情出现了：两款手机在还剩50%电量的情况下竟然先后自动关机，罢工了。

这就是我们此行的拍摄环境

    万幸的是我们为完成拍摄任务使用的手机没有出现自动关机的情况，因此拍摄任务得以顺利完成。回来之后我其实一直在考虑为何堂堂iPhone 7在面对零下二十几度的低温时完全败下阵来。虽然之前听说过手机在低温下关机的情况，但具体原因我并没有深究过。这次，借着这个机会，我查阅了一些资料，终于解开了手机低温下耗电快的谜团。

    相信大家都有这样的印象：我们手里的智能手机在正常环境温度下使用，耗电速度遵循一定的曲线，也符合个人的生活认知。但在非正常环境温度（特别是低温）环境下，手机的耗电速度有可以感知到的显著加快，极端状况下就会出现前面提到的自动关机。

虽然这部手机抵御了低温考验，但滑轨的锂离子电池出现了掉电加快的状况

    其实不论是网友还是科研机构对手机低温耗电快的这一现象都有证实，后者更是拿出精确的实验室证据。四川省电子产品监督检验所曾对同一个手机在不同温度下的耗电情况进行实验，结果显示，零下5度的环境下手机耗电速度是标准温度（20度）的1.7倍。而如果把环境温度继续降低到零下30度，绝大多数的测试手机都出现了自动关机的状况。

前些年我们曾经进行过把手机放进恒温恒湿箱的测试

    这里我们要分两种情况讨论这个问题：首先，低温与电池耗电快之间确实存在关系。以下是转自知乎网友的回答（原文链接https://www.zhihu.com/question/51877713，稍作改动）：

    手机中使用的电池多数为锂电池（包括更主流的锂离子电池），锂电池的正负两极是电解液，在使用过程中，负极产生电子，通过电解液到达正极，形成电流，因此电流的产生是一个化学反应过程。而影响化学反应速率的因素之一就是温度，当环境温度过低时，电解液阻值变大，化学反应速率降低，产生的电流也相对减小。因此，低温环境中电池耗电量增大的原因其实是电池产生的电流减小，导致可用电量减小，所以在使用时会觉得是耗电量更大。

锂离子电池的工作原理（图片来源pdbattery）

    也就是说，低温环境下电池耗电速度的加快与锂电池自身的化学性质有关，在现阶段电池技术没有显著革新的状况下，这种问题暂时还无法解决。

    而手机在更低温的环境下自动关机则与手机本身设定的保护机制有关。通常来讲，当手机检测到电池容量较低，加之环境温度较低导致电流较小的时候，电池内置保护板中的温度保护电路就会自动启动，手机便出现了自动关机的情况。

锂离子电池的嵌入和脱嵌示意（图片来源pdbattery）

    至于每款手机设定的适宜使用温度则各有不同，在苹果官网查询到，iPhone的工作环境温度为0度至35度，非工作温度为零下20度至+45度。可以理解为iPhone在零下20度以下的温度环境下会出现使用故障。相应的，我找到了华为Mate 9的产品快速指南，其标示的温度范围同样是0度至35度，而在零下20度至+45度以外的温度使用则可能引发设备故障。

苹果官网对iPhone 7操作环境的定义

    相应的，解决的办法是不要尝试就地开机，先回到具备正常温度的环境下，静待一段时间后再开机。切记！不要刚回到室内就开机，因为如果从寒冷的室外回到室内，室内温暖的空气遇冷发生凝结，手机会产生水汽。如果水汽进入主板，会出现致命性的故障。说句题外话，不仅是手机，任何数码产品都是如此。

    如果参考中国各省份的年平均气温，东北地区、华北北部、内蒙古及新疆等地在冬季可能会出现持续时间较长的零下20度及以下的气温。生活在这些地区的人们在冬季要格外注意上面提到的这些要点，文章的最后我再重复一遍：

    1.手机在低温下出现耗电加快或自动关机是正常现象，与锂离子电池化学特性和手机厂商的自保策略有关。

    2.一旦因低温手机关系，不要就地重新开机，回到室内静待一段时间后再尝试开机。

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