眾所周知，鋰電池在低溫環(huán)境下是不能充電的。在過低的溫度下，電池中的鋰發(fā)生沉積造成內(nèi)部短路。簡單地說，在低溫環(huán)境下，并不是鋰電池真的沒電了，而是有電卻不能正常釋放出來。普通的鋰電池在0℃時(shí)，其容量會(huì)減少20％，當(dāng)達(dá)到零下10℃時(shí)，容量可能只有一半左右。

鋰電池在低溫環(huán)境下充電存在多種風(fēng)險(xiǎn)：

1、電解質(zhì)粘度增大：低溫下，鋰電池電解液的粘度減少，這會(huì)影響導(dǎo)電性和活性物質(zhì)的活性，導(dǎo)致鋰離子在碳負(fù)極的擴(kuò)散速度減慢，增加了鋰的析出風(fēng)險(xiǎn)。

2、鋰枝晶的形成：鋰離子電池在低溫下充電時(shí)，鋰離子在石墨負(fù)極上的擴(kuò)散受抑制，導(dǎo)致鋰枝晶的生長。這些枝晶可能會(huì)穿過隔膜并引起內(nèi)部短路，或者與電解液發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致放熱，進(jìn)一步引發(fā)電池?zé)崾Э厣踔粱馂?zāi)。

3、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受損：低溫下，鋰電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)變得更活躍，可能導(dǎo)致電池結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性下降。

4、內(nèi)阻升高：電池內(nèi)阻隨溫度降低而顯著增加，這會(huì)增加能量損耗，尤其是在放電過程中的熱量損失，導(dǎo)致續(xù)航時(shí)間縮短。

5、放電容量衰退：低溫環(huán)境下，鋰電池的放電容量會(huì)因溫度降低而明顯降低，這與電池的正常工作狀態(tài)不同，影響了電池的性能和使用壽命。

6、安全問題：低溫充電還可能導(dǎo)致負(fù)極析鋰，這是一種嚴(yán)重的安全隱患，因?yàn)樗赡軙?huì)導(dǎo)致電池容量的快速衰降，并在極端情況下引起短路和其他安全問題。

為了應(yīng)對上述風(fēng)險(xiǎn)，研究人員提出了一些解決方案，比如優(yōu)化充電策略以降低析鋰的風(fēng)險(xiǎn)，并通過非破壞性方法監(jiān)測負(fù)極的電位變化來判斷是否存在析鋰現(xiàn)象。

據(jù)有效統(tǒng)計(jì)，鋰電池在零下20℃放電時(shí)，只有標(biāo)稱容量的30%左右。一些傳統(tǒng)的低溫鋰電池可以滿足在-20~+55℃之間正常放電。但是在航空航天、極地科考、特種裝備等領(lǐng)域，要求鋰電池能在-40℃正常工作。因此，低溫鋰電池的出現(xiàn)就有了重大的意義。