超低溫是電池電量的兇手?

冰桶挑戰! 低溫會降低電池容量嗎?

在眾多數碼設備使用的圖鑑中,我們可以看到產品的工作溫度,大部分為10攝氏度和40攝氏度。 我們知道鋰電池在充電和加熱過程中可以安全工作,高溫和低溫環境下設置的低溫電解液鋰電池內部效率低,影響用戶使用,甚至造成低電池溫度故障。

如果你在北方的冬天大量使用手機或電池,你可能會發現溫度低的時候,電池的性能會變差,甚至無法打開電子產品。 下面我們來看看電池在低溫下的表現。

我們現在使用的最重要的電池是鋰電池。 理論上,不同鋰電池的溫度效應基本相同。 為了更直觀的對比低溫的影響,我們選擇了可以量化移動電源的性能測試。

便攜式電源面臨低溫考驗

考慮到移動電源使用的電池不同,我們還設置了兩種常用的鋰電池移動電源進行數據採樣,包括軟包鋰電池(俗稱)。

電池在常溫下使用壽命長

為了方便後續的標杆對比,我們先測試一下移動電源在常溫下的放電性能。 作為對照組的數據,對照組的排放環境溫度為30℃。

請注意,我們在這裡是為了比較同一電池在不同溫度下的性能。 我們測試的不同電池的移動電源尚未標準化。 因此,這兩種類型的細胞沒有可比性。

軟包鋰電池室溫放電曲線

可以看出軟包鋰電池在30°C室溫下是穩定的,整體電壓在4.95V左右,參考輸出能量為35.1瓦時。

18650電池室溫放電曲線

18650電池在常溫下波動小,整體電壓高於4.9V,穩定性好。 參考輸出能量為 29.6 瓦時。

常溫移動電源

可見,兩者在常溫下的表現都非常出色,常溫下穩定放電也能提供出色的續航保障。 當然,這也是移動電源和電池的規劃和應用規範。 下一步是測試電池在低溫下的放電性能。

冰點是小菜一碟

0℃是冰水混合物的正常溫度,也是我國北方入冬前必須遵守的溫度。 我們首先測試了移動電源在0°C下的放電行為。

水流源在冰水混合物中

0℃的溫度雖然是較低的環境溫度,但仍在電池的工作溫度範圍內,電池應該能夠正常工作。 我們將移動電源放入冰水混合物中,待溫度穩定後放電,加冰保持溫度,最後導出放電數據。

軟包鋰電池在常溫零環境下的放電曲線

從放電曲線可以看出,軟包鋰電池的放電曲線發生了明顯的變化,所有電壓和放電時間都降低了,放電能量降低到了32.1瓦時。

18650電池室溫零環境放電曲線

18650放電曲線無明顯影響,但初始電壓升高,但容量受到明顯影響,下降至16.8Wh。

可以發現,在0℃時,電池受到的影響較小,電壓變化範圍也不大,可以供給用戶正常使用。 在這樣的環境下,電池電源不應受到特殊保護。

寒冷環境中的排放受到影響

零下20攝氏度是非常寒冷的氣候,戶外活動嚴重減少,但電池性能在這種惡劣環境下也很重要。 這是我們測試的低溫。

軟包鋰電池在不同溫度下的放電曲線

在-20℃時,軟包鋰電池的放電性能受到明顯影響,放電曲線出現明顯抖動。