蓄电池容量与性能和温度关系的分析

（文章来源：汽车科学岛）

众所周知，任何类型的蓄电池在低温环境中都会出现容量的下滑，比如电瓶车和电动汽车会因低温出现里程缩短，电子设备的续航时间也不会例外地降低。造成这种现象的原因大致以下两点。

低温环境下电解液与负极隔膜之间的相容性变差，这点适合所有类型的蓄电池（铅酸/锂离子）。同时电解液会随着温度的降低而会磁县粘度的增加甚至结冻，铅酸电池的电解液是硫酸溶液也会受到影响，而在粘度变化甚至凝固后则会影响电池的导电率。也可以理解为电解液活性变差会降低传输能力，蓄电池充放电能力会变差，电量在放电过程中会出现过量的损耗。

低温环境中铅酸电池的铅合金栏板内部包含的海绵纤维活性物质性能会变差，隔板防止活性物质脱落的能力也会变差，蓄电池的整体工况会很糟糕。锂电池在低温环境中会出现锂离子负极析出锂的状态比较严重，这些金属锂会与电解液发生反应，产生沉积物从而影响固态电解质厚度从而影响电池工况。

简而言之，蓄电池对温度会非常敏感，环境温度越低蓄电池的充放电能力、电池容量、转移阻抗以及使用寿命都会变差或降低。蓄电池理想的使用环境为25摄氏度左右，铅酸电池不超过50摄氏度是最理想的状态，锂电池不宜超过60摄氏度，过高的温度也会造成电池工况变差。在了解了低温对于电池容量的影响之后，影响到底会有多大、汽车蓄电池应该如何保养呢？

汽车使用的蓄电池（指启动电池/电瓶），其参数标准大多为35/45/55Ah-12V，数字越大等于电池容量越大，大部分汽车会选择45或55标准，不过也有少数存在“精简配置行为”的车辆会使用小容量的电池。安时AH与电压用以标准容量也许不太好理解，这三个标准的电池如果转化为kwh（度）的话，会有多低呢？

35Ah-12V为0.42度45Ah-12V为0.54度55Ah-12V为0.66度这就是蓄电池的容量，由此可见其容量有多低了吧。而且这还是标准绝对容量，电池从生产落后随即开始容量的下降，理论上电池绝对不会达到满容量；且正常使用中铅酸电池会因为电机硫化，活性物质逐渐失去活性以及电解液蒸发等因素的影响而出现持续下滑；铅酸电池完整充放电在300~350次即可接近或达到报废标准，在这一过程中容量会线性的下滑。不过这还是不是温度的影响，环境温度以25摄氏度为标准，温度每下降1℃则电池容量缩减0.8%~0.1%，这又是什么概念呢？

假设车辆装备的是45Ah-12（0.54度）的启动电池，在使用1年左右之后容量假设为70%，也就是0.378kwh。此时环境温度降低至零下5摄氏度，电池真实容量要再减去接近30%，那么容量剩余的只有不足0.27kw的电量。真实容量恰巧是额定容量的一半左右，此时蓄电池为车辆提供的“待机时间”是不是也要缩短了呢？

汽车在熄火后并不是完全断电，车辆的防盗系统、钥匙传感器、电子设备静态电流均在消耗电池容量；电子设备不多的老旧车辆静态电流约100mah左右，加装电子设备过多或原车电子设备过大的车辆，其静态电流会超过200mah的存在。以0.27kwh的容量为标准，其容量仅足够车辆熄火供电不足4.7天，而且这还是完全放空电池容量的时间节点。

汽车启动发动机依靠的是大功率启动电机，由电机带动发动机曲轴的启动瞬间耗电量很大（每秒数百甚至上千库伦）。想要正常启动发动机则需要电池有足够的容量与电压，所以在低温环境中大多数车辆的蓄电池只能支撑2~3天的正常待机，再长一些则难以启动了。

总结：温度会电池容量的影响是非常夸张的，燃油动力汽车的启动电池没有温控系统所以会加速损坏，并且降低待机时间。新能源电动汽车的生产技术标准要求安装智能温控系统，以PTC模块为主可保证蓄电池延缓损坏并保证正常放电状态；不过PTC本身会消耗部分电量，所以电动汽车在冬季也会出现20%~30%续航里程的衰减，这是难以克服的现象。