Почему холод так опасен для смартфона

Попробуем разобраться, почему гаджет, оказавшись на холоде, очень быстро разряжается и иногда отключается. Начнем с того, что батарея - одно из самых уязвимых мест в современных смартфонах при низких температурах.

Как работают современные аккумуляторы

Все современные смартфоны сегодня используют литий-ионные (Li-ion) или литий-полимерные (Li-Po) аккумуляторы, напоминает автор блога WebExpromt. Конструктивно все аккумуляторы состоят из трех основных элементов: двух пластин из производных лития и графита (катод и анод), размещенных на фольге из металлов с разным электродным потенциалом (алюминий и медь) и пористого сепаратора между ними, пропитанного жидким (в случае с Li-Po батареей — гелевым) электролитом, который выполняет функцию проводника.

Когда мы подаем напряжение на клемму аккумулятора, заряжая смартфон, ионы лития отделяются от катода, проходят через проводник и внедряются в молекулярную структуру графитовой пластины. Этот процесс инициирует реакцию окисления, которая обеспечивает необходимый заряд батареи. При использовании гаджетов все происходит с точностью до наоборот.

Под нагрузкой ионы лития стремятся вернуться на свое место, и реакция протекает в обратном направлении — графитовый анод становится отрицательным, а литиевая пластина - положительной.

В то же время не все ионы лития возвращаются. Некоторые из этих форм образуют пленку на аноде, которая утолщается с каждым циклом зарядки и разрядки - это со временем приводит к «старению» батареи.

Теперь почему батарея садится на морозе.

По мере снижения температуры окружающей среды ионам лития становится все труднее проходить через электролит.

На холоде они, как и живые микроорганизмы, становятся медленнее, и скорость реакции в батарее снижается.

Казалось бы, если все реакции замедляются, то по логике вещей аккумулятор также должен разряжаться медленнее. На самом деле, так оно и есть. После замерзания аккумулятор не потеряет свой заряд, а просто станет неспособным быстро выделять энергию.

Вот почему вы, возможно, заметили, что после того как смартфон с аккумулятором окажется в тепле, аккумулятор, который раньше садился на морозе, снова начинает нормально работать.

Но литиевые аккумуляторы не любят «замерзать», от этого сокращается их общий срок службы. Поэтому категорически не рекомендуется использовать их длительное время на морозе.

Существуют различия между литий-ионными и литий-полимерными вариантами.

Литий-полимерный аккумулятор, безусловно, обладает меньшей чувствительностью к морозу. Диапазон их рабочих температур составляет примерно от -20 до 35 градусов Цельсия.

А литий-ионные аккумуляторы будут испытывать проблемы при температуре ниже нуля. Это связано с тем, что химические свойства литий-ионных аккумуляторов более чувствительны к температуре.

Температурный диапазон там уже другой: примерно от +2 до +25 градусов. Однако, несмотря на это, литий-полимерные батареи встречаются реже. И они стоят дороже. Еще одним фактором, влияющим на стабильную работу аккумулятора, является состояние гаджетов.

Толщина и материал изготовления смартфона напрямую зависят от того, как долго он сможет «прожить» на холоде.

Тонкий алюминиевый корпус обладает высокой теплопроводностью и только ускорит охлаждение аккумулятора. В отличие, например, от более дешевых пластмасс, их теплопроводность, как известно, в несколько раз ниже.

Вот почему пластиковые смартфоны считаются рекордсменами по сохранению работоспособности при низких температурах — они не отключаются даже в сильные морозы.

Стекло обладает средней теплопроводностью, но, как правило, все стеклянные смартфоны сочетаются с алюминиевыми вставками, поэтому они не могут выдерживать мороз дольше, чем их более дешёвые аналоги.

Избегайте переохлаждения!

Держите смартфон внутри и снаружи сухим. Пожалуй, нет необходимости напоминать вам, что в снегопад лучше не вынимать телефон из кармана. Однако даже в ясный холодный день гаджеты могут быть в опасности. Возможно, вы заметили, что когда вы возвращаетесь в теплое помещение после сильного мороза, дисплей вашего смартфона запотевает. Следовательно, то же самое произойдет и внутри корпуса гаджета.

При резких перепадах температуры неизбежно образуется конденсат, и даже влагозащищенные устройства часто не справляются с наличием влаги на внутренних элементах.

Конденсат проникает в печатную плату и оседает на динамиках телефона, вызывая их неисправность. Также имейте в виду, что при температурах ниже нуля влага будет расширяться и может вызвать нарушения герметичности корпуса смартфона. Так что берегите свой аппарат от мороза!

Фото: pvproductions на Freepik.