在寒冷天氣中，鋰電池放電電壓和容量都有不同程度的降低。研究發現鋰電池在零下零下20℃放電時,只有額定容量的30%左右，這意味著相比夏天，鋰電池容量耗盡的速度要快得多。為什么鋰電池和人一樣都“怕冷”？鋰電池在低溫環境中會發生哪些化學變化？這就是今天要探討的話題。
寒冷天氣對鋰電池的影響
寒冷天氣，鋰電池受低溫（低于0℃）的影響，內部會出現鋰析出現象，導致SEI膜增厚，電解液濃度增加，同時會形成鋰枝晶。最終，這些電池內部的化學現象會導致容量降低。
寒冷的天氣對鋰電池有害嗎？
1.低溫充電會導致鋰析出
鋰電池低溫充電時，電化學反應與固體擴散變慢，材料晶格收縮，來自正極的鋰離子還來不及到達石墨層，就在負極表面變成了金屬鋰，這就是鋰析出。鋰析出很容易形成鋰枝晶，較大的枝晶甚至會刺穿隔膜，對電池造成損傷。
2.SEI膜變厚
SEI膜主要由烷基脂鋰、碳酸鋰等組成，它具有多層結構，靠近電解液的一端較為致密，該膜在電極和電解液中間充當中間相，具有固體電解質的性質，且只允許鋰離子自由通過，而對電子絕緣。
而在低溫下，SEI膜的阻力變大，負極電位向低電位偏移，鋰離子更容易被析出，導致有機電解液分解形成新的SEI膜，這會導致電池中活躍的鋰離子變少。我們都知道，鋰電池容量的高低是由鋰離子數量決定的。
3.電極液粘度變大
低溫環境下，電解液的黏度增大，甚至部分凝固，導致鋰離子電池的導電率下降。
另外，在低溫條件，鋰離子電池的歐姆內阻會變大。
鋰電池在寒冷的天氣里可以工作嗎？
我們在上文中討論了低溫對鋰電池的影響，但是這些影響因素不足以“殺死”電池，鋰電池與寒冷天氣的對抗，最終體現在設計和制備工藝上。
例如，在一些軍用和航空設備中，要求在-30℃— -40℃正常運行。這些低溫鋰電池通常采用特殊的材料和結構設計，以提高其在低溫環境下的性能和安全性。此外，一些電動汽車制造商和手機電池制造商也開始研發適用于寒冷環境的低溫電池技術，以滿足市場需求。
寒冷天氣下使用鋰電池指南
1、在高于0℃的環境中充電
當溫度低于0℃時，鋰電池充放電效率大幅度降低。極低溫，例如-20℃時，普通的鋰電池會觸發低溫保護，進入休眠狀態。此時，應當將鋰電池或設備轉移進室內，等到溫度稍微正常的時候，再進行充電，但請注意遠離易燃物品。
2.淺放淺充
冬季，當電量低于30%時，我們就要及時充電了，最好充至80%左右。
低溫環境中鋰電池活性下降，如果深度充放電，很容易造成過放過充。另外，注意不要一直插著充電器給設備或者車輛充電。
3.使用小電流充電
研究發現，低電量狀態下，對電池大倍率充電，隨著電量升高，改用小電流充電，能夠避免鋰析出。而在低溫環境，應該以較小的電流充電。充電后，將鋰離子電池靜置一定時間，析出的金屬鋰會重新嵌入石墨晶體中，減少活性鋰的損失。
在低溫環境中儲存鋰電池
以上內容是關于低溫環境使用鋰電池的探討，那么或許您會有疑問，如果僅僅儲存鋰電池而不使用，電池容量會有損失嘛？
如果鋰電池不使用，低溫會電池造成傷害嘛？
在回答之前，我們需要知道鋰離子電池的老化機制：日歷老化和循環老化。循環老化是動態充放電過程，日歷老化是非使用儲存期間的老化。
日歷老化主要受溫度和SOC的影響，在高溫和高SOC下，電極/電解液界面穩定性降低，副反應增多——正極金屬離子溶解，析氧，電解液分解，負極表面SEI膜增厚。
所以，低溫一定程度的減輕了日歷老化進程。在儲存期間，如果不討論熱脹冷縮導致的機械破壞。低溫環境，是不會造成鋰離子電池不可逆損失的。
如何儲存
如果長期不用電池，記得充入50%—80%的電量，并且從設備上拆卸下來，并每月定期充電。如果無法拆卸，定期充電即可。注意：電池存放一定要放在干燥的環境下。
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