和人类一样,电池在正常室温情形下运行最好,由于刷新了电化学反应,电池制造商喜欢推荐电池在27 °C(80 ° F)温度下使用,虽然在高温下可以提高电池性能,但长时间袒露会缩短命命。
正如严寒国家的所有司机都知道,电池温度在常温情形下比在低温情形下能更好的发动汽车发念头。低温会增添内阻并降低容量。在27°C(80°F) 下提供100%容量的电池通常在–18°C(0°F)下只能提供50%。瞬时容量下降因电池化学性子而异。
干固体聚合物电池需要60–100°C(140–212°F) 的温度来增进离子流动并变得导电。这种类型的电池在炎热天气中的牢靠电源应用中找到了一个利基市场,在这种天气中热量充当催化剂而不是劣势。内置加热元件使电池始终正常运行。高昂的电池本钱和清静问题限制了该系统的应用。更常见的锂聚合物使用凝胶电解质来提高导电性。
若是在20°C(68°F)或略低于20°C(68°F)的温度下使用,所有电池均可抵达最佳使用寿命。例如,若是电池在30°C(86°F)而非更适中的较低室温下运行,则循环寿命将镌汰20%。在40°C(104°F) 时,消耗跃升至 40%,若是在45°C(113°F)下充电和放电,循环寿命仅为 20°时预期寿命的一半。
所有电池的性能在低温下急剧下降;可是,当施加负载电流时,由于电压下降引起的效率损失,升高的内阻会引起一些升温效应。在–20°C(–4°F) 时,大大都电池的性能水平约为正常温度下的50%。虽然镍镉电池可以降至–40°C(–40°F),但允许的放电仅为 0.2C(5小时速率)。特种锂离子电池可以在–40°C的温度下事情,但只能以较低的放电速率运行;在这个温度下充电是不可能的。使用铅酸保存电解液冻结的危险,这可能会导致外壳破碎。当比重更像水而不是充满电时,铅酸在低电荷时更快地冻结。
图1:显示了18650锂离子电池在差别温度下的放电电压。2.8Ah 电池的 3A 放电体现C-rate为 1.07C。低温下容量的降低仅适用于电池处于该条件的情形,并且会在室温下恢复。
容量相同的匹配电芯在低温重载放电时施展主要作用。由于电池组中的电池永远无法完善匹配,因此若是允许放电继续凌驾清静阻止点,则多电池组中较弱的电池上可能会泛起负电压电位。被称为电池逆转,弱电池会受到压力,从而爆发永世性电短路。电池计数越大,在负载下单位逆转的可能性就越大。低温重载过放电是造成无线电动工具电池故障的主要缘故原由。
而电动汽车在两次充电之间的行驶里程是在情形温度下盘算的。电动汽车司机正在意识到严寒的温度会降低可用行驶里程。这种损失不但是由电加热机舱引起的,并且是由于电池电化学反应的固有减慢造成的,这会降低电池在低温时的容量。