在室内和室外环境中工作的应用会遇到影响电池工作的温度波动。虽然电池的工作范围很广，但如果在指定范围的两端工作，则会影响性能和电池寿命。

对于电池的充电和放电，这些范围彼此不同。充电温度的范围极为有限，不同类型的电池化学成分也不尽相同。

极端温度下的充电问题

大多数化学电池在超出推荐温度范围充电时都会出现某种损坏。损坏类型可能因电池中使用的特定材料而异。

低温

人们都知道，大多数电子产品都是在室温或通风较冷的房间里运行的，这样元件才能以最佳状态工作。然而，在零度以下的温度下，即使是充电电池也会受到限制。

锂离子电池会出现电镀现象，而浸没式铅酸电池的电解液则会结冰，导致电池外壳破裂。在镍基化学电池中，温度会导致氢气和氧气结合。气体的积累会增加压力，同时电压下降，因为这可能会导致放气。

高温

热量对电池的影响各不相同，温度越高，损坏越严重。锂离子化学物质可以承受温度的升高。但是，如果电池在较高温度下长时间充电，可能会导致气体产生，并在过度充电/再充电循环时排出。此外，锂离子电池的寿命也会受到影响。

镍基电池会出现一种情况，即热量会误导充电器，使其认为电池已充满电，但实际上并非如此。出现这一问题的原因是电池中的氧气产生量减少。由于氧气含量降低，电池接受的电量也就减少。因此，充电接受率会根据温度而降低。例如，如果温度为 113 华氏度，那么蓄电池只能充到 70% 的电量。

淹没式铅酸蓄电池的情况正好相反。当温度升高时，这种蓄电池的充电速度会加快，但蓄电池的读数会被误导，显示蓄电池实际上没有充满电。因此，蓄电池可能会过充。当铅酸蓄电池过度充电时，电解液中的水就会因为电流通过电池时的过度充电而开始分解。这个问题会导致电池老化。

极端温度下的放电问题

无论化学成分如何，电池的低温放电阈值都是-4°F。每种电池的高温放电率仅相差 5 华氏度左右。电池化学成分的放电问题不像充电过程那么突出。不过，在电池性能方面，客户还是需要注意一些问题。

低温

如果电池是热的，然后进入寒冷的环境，电池仍可在适当的水平上工作。当电池变冷时，它对电流的内阻会增大。运行时，电池的容量就会降低。因此，在室温下通常能以 100% 电量工作的电池，在 0°F 温度下可能只能提供 50% 的电量。不过，请记住，电池在工作时，会因负载时的内阻而发热。

有些电池在重新进入温度较高的环境后可以恢复。此外，在温度较低的环境中，电池的寿命也会延长。不过，铅酸电池也会遇到与充电问题类似的放电问题。电解液中的水可能会结冰并造成损坏。

高温

高温不利于电池寿命。与低温一样，当温度升高时，电池的速率也会明显降低。在 104°F 的温度范围内，电池的寿命可能只缩短 20%，而在 113°F 的温度范围内，电池的寿命可能缩短 50%。

充电和放电温度范围

电池制造商会为其特定产品的充电/放电循环提供特定的电池温度范围。此外，一些锂离子电池制造商可能会设计定制的电池化学成分，允许在比规定更低的温度下充电。

锂离子电池： 充电温度为 32°F 至 113°F；放电温度为 -4°F 至 140°F
铅酸电池： 充电温度为 -4°F 至 122°F；放电温度为 -4°F 至 122°F
镍基电池： 充电温度为 32°F 至 113°F；放电温度为 -4°F 至 149°F

制造商必须获得认证，证明锂离子电池可在低于 32°F 的温度下充电，而不会导致锂镀层问题。此外，还必须设计一种智能充电器，能够监控电池当前的充电情况，并将电压和电流保持在安全范围内。在应对更冷和更热的温度时，还有其他方法为电池充电。

锂离子电池： 锂离子电池可在 41 华氏度的环境下快速充电，但在此温度下应降低充电速度。在零度以下绝对不能给锂电池充电。
铅酸电池： 铅酸蓄电池应配备智能充电器，以便在感知温度范围波动时改变电压。当电池在较低温度下充电时，应将电压调高，而在较高温度下充电时，应将电压调低。当温度低于零度时，充电电压应为 0.3C 或更低。
镍基电池： 如果温度低于零度，镍基电池的电流可降至 0.1C。只有在充电器设计有隔热毯或智能充电器能自动改变充电速率以适应不同温度的情况下，才能在温度波动时对这些电池进行快速充电。

摘要

客户在为定制电池组选择电池化学成分时，应始终将环境温度考虑在内。将这些因素告知制造商后，客户和制造商就可以讨论充电和放电解决方案，以最佳方式配合应用、电池组和充电器。在许多情况下，与使用普通的现成型号相比，定制设计是一种理想的替代方案。