進(jìn)入冬季以后，特別是北方的寒冷天氣給電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池使用帶來(lái)了巨大影響。電池在零下40℃的低溫下仍然能正常工作，這在很大程度上取決于鋰電池是否能安全地度過(guò)溫度-40℃至零下30℃的特殊低溫環(huán)境。因此，要確保三元鋰電池在這一條件下也能安全工作，我們需要了解一下三元鋰電池的溫度特性和防護(hù)性能指標(biāo)來(lái)進(jìn)行綜合判斷。三元鋰電池在低溫環(huán)境下能否安全工作并不是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，而是一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的過(guò)程，需要進(jìn)行一定程度的實(shí)驗(yàn)，如充放電實(shí)驗(yàn)、高溫試驗(yàn)等。

1、溫度

溫度對(duì)鋰電池的使用和性能有非常大的影響，溫度過(guò)低會(huì)影響電池系統(tǒng)的穩(wěn)定，增加熱失控的風(fēng)險(xiǎn)；溫度過(guò)高會(huì)加速電池?zé)岱纸獠⑨尫懦龃罅繜崃吭斐呻姵囟搪?，影響電池安全。鋰電池在低溫環(huán)境中的耐久性取決于在高溫下的性能和熱分解程度。雖然三元鋰電池在溫度低于-40℃時(shí)仍能正常工作，但由于低溫環(huán)境下的溫度變化速度快、影響范圍廣，導(dǎo)致三元鋰電池極易受到傷害并產(chǎn)生熱量傳遞到電解液和其他電化學(xué)元件進(jìn)而引發(fā)安全問(wèn)題。三元鋰電池較其他類型動(dòng)力電池更為穩(wěn)定的低溫特性受到了研究者們的關(guān)注與研究。目前，已有許多相關(guān)文獻(xiàn)提出了相應(yīng)的解決方案來(lái)幫助人們更好地了解、分析三元鋰電池在特定低溫下的安全性和性能情況。這些研究工作將有助于人們了解鋰離子能源在低溫條件下所表現(xiàn)出來(lái)的特性，并進(jìn)一步探索以改善該領(lǐng)域的性能問(wèn)題并提高安全性和性能水平。

2、電壓

在寒冷地區(qū)，由于溫度低易導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電池的電壓發(fā)生變化，這對(duì)于日常生活中手機(jī)等移動(dòng)電子設(shè)備來(lái)說(shuō)可能就是致命的打擊。在不同溫度條件下，低電壓下三元鋰電池在充電過(guò)程中的電壓隨溫度升高，在低溫環(huán)境下其充電電流也會(huì)隨之增大，因而高電壓會(huì)導(dǎo)致電池容量下降，甚至引發(fā)電池溫度爆炸等事故。三元鋰電池放電電壓下降對(duì)電池的性能也有一定的直接影響。

3、循環(huán)

低溫環(huán)境下，電池放電時(shí)的內(nèi)阻增加，但電壓升高有限，在一定條件下，內(nèi)阻將導(dǎo)致循環(huán)次數(shù)減少，因此在極低溫時(shí)盡量不采用高溫模式。在充放電循環(huán)過(guò)程中，正負(fù)極材料將出現(xiàn)明顯的熱分解現(xiàn)象，所以需根據(jù)充放電實(shí)驗(yàn)條件加以調(diào)整。實(shí)驗(yàn)條件一般選擇室溫、恒流充放電、恒流放電電壓和溫度循環(huán)較長(zhǎng)的電池壽命。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在低溫條件下電池充電過(guò)程中電壓升高并不明顯；而在恒流充放電時(shí)電壓升高并不明顯；在恒流放電過(guò)程中電壓升高沒(méi)有明顯現(xiàn)象。

4、發(fā)熱

發(fā)熱是一種物理現(xiàn)象，就是電池在加熱條件下（一般溫度為25℃),電池內(nèi)的鋰離子的自由運(yùn)動(dòng)與電池表面的溫度差產(chǎn)生的熱量有關(guān)。電池在充、放電過(guò)程中產(chǎn)生大量熱量需要散熱就會(huì)導(dǎo)致電池溫度升高，從而影響電池的性能，發(fā)熱與溫度升高會(huì)影響鋰離子的釋放和循環(huán)速率從而影響電池性能，尤其會(huì)影響電池壽命和安全性影響巨大，需要特別關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電池發(fā)熱控制方法主要有三種：一種為以三元鋰電池為正極材料和負(fù)極材料的 BMS發(fā)熱試驗(yàn)；另一種為在-25℃至-30℃內(nèi)對(duì)電池進(jìn)行升溫實(shí)驗(yàn)；第三種為用恒溫加熱裝置對(duì)電池進(jìn)行升溫試驗(yàn)。

5、安全性

低溫下的安全特性主要取決于電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。三元鋰電池內(nèi)部的電芯經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其不容易發(fā)生電芯短路、放電等現(xiàn)象，進(jìn)而保證了電池系統(tǒng)的安全裕度。此外，低溫條件下電芯經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間充放電以后仍能正常放電，這也說(shuō)明了低溫環(huán)境下的三元鋰電池在安全性上相對(duì)穩(wěn)定。