1、降低能量密度和输出
低温会显著影响锂离子电池的能量密度和输出。在极冷的环境下，这些电池的电化学性能会因离子运动变慢和反应速率降低而降低。例如，松下18650锂离子电池在-20°C时仅保留66%的能量密度，在-40°C时以低速(< 0.1°C)充电和放电时，能量密度仅保留5%。这种严重的容量下降给电动汽车和医疗设备等需要稳定电源的应用带来了挑战。全球低温电池市场，2023年价值85亿美元，预计到2032年将增长到152亿美元，这是由在寒冷气候下保持性能的解决方案需求推动的。
2、增加内部阻力和能量损失
低温会增加锂离子电池的内阻。这是由于电解质和电极内缓慢的离子迁移率和升高的电阻造成的。因此，能量损失变得更加明显，降低了电池有效输送电流的能力。研究表明，所有类型的电池在寒冷天气下都会出现电阻增加的情况，锂离子电池尤其受到影响。这一挑战凸显了先进的电池热管理系统在低温环境中减少能量损失和保持效率的重要性。
3、电池的长期退化
在低温环境下运行会加速锂离子的长期降解电池南反复暴露于寒冷天气会导致形成更厚的固体电解质界面(SEI)层，这阻碍了离子传输并降低了可充电存储容量。随着时间的推移，这种退化会缩短电池的寿命，影响其在关键应用中的可靠性，如机器人学和仪器设备。预处理功能，如操作前的受控加热，有助于减轻这些影响并延长电池寿命。
4、寒冷天气如何影响电动汽车性能和其他应用
电动汽车在寒冷的天气中面临着巨大的挑战。由于化学反应不太有效，冬季电池容量可能会下降20-30%。这种减少会影响车辆加速、充电效率和总里程。汽车制造商正在通过开发电池热管理系统来解决这些问题，该系统包括加热元件和液体冷却解决方案，以保持电动汽车电池的温度。这些创新确保了一致的性能和较长的电池寿命，即使在零下的温度下。除了电动汽车之外，低温lib对于测量仪器和手持设备等需要可靠能量输出的应用至关重要。
