汽车电池对于任何车辆来说都是必不可少的，它提供启动发动机和运行电气系统所需的电力。即使在电动汽车中，12 伏电池对于启动其功能和操作系统也至关重要。然而，极端寒冷的温度会对电池性能和容量产生重大影响。在这篇博文中，我们将探讨低温如何影响汽车电池背后的科学，并提供有关如何在冬季维护和延长电池寿命的提示。
关键精华
- 寒冷天气会增加电池的内阻，降低其向启动器提供的电流——这就是为什么电池在冬季更容易发生故障的原因。
- 夏季性能不佳的电池往往会在冬季第一个真正寒冷的早晨发生故障，因此秋季测试是最有价值的服务窗口之一。
- 电量耗尽的电池在中等寒冷的环境下会结冰——冰的形成会使内部结构破裂，从而永久损坏电池。
- 寒冷天气本身并不会损坏电池；夏季的高温才是造成电池损坏的主要原因，而寒冷的冬季环境则会暴露电池的弱点。
- 寒冷天气下发动机启动缓慢是电池彻底失效前的早期预警信号，应该对其进行检查。
- 对于维修客户而言，冬季来临前进行测试（而不是在无法启动后进行测试）是防止电池在寒冷天气下发生故障的最有效方法。
电池变冷时的化学反应
首先，了解汽车电池内发生的化学反应非常重要。由铅酸电池组成的汽车电池利用化学反应将以铅和硫酸形式存储的能量转化为电能。然而，这种化学反应对温度敏感，低温会减慢甚至完全阻止反应的发生。这是自然现象，因为较低的温度会减少动力学活动。
反应较慢
当温度下降时，电解质混合物变得更加粘稠，使得化学反应更难发生。这类似于随着温度变冷，机油变得更稠，并且流动性变差。正如您可以想象的那样，穿过电解质的离子移动速度较慢，因此，虽然内部仍然存在相同的势能，但它的放电速度较慢。
冷冻电解液
此外，低温还会导致电解液中的水结冰，从而损坏电池甚至导致其失效。这时你会看到外壳的侧面凸出，在某些情况下，它可能会破裂并泄漏电解质，留下大量腐蚀。
典型汽车电池电解液的冰点约为 -40 F，因此确保电池不会暴露在低于该点的温度下非常重要。如果温度降至冰点以下，电池中的电解液会冻结并膨胀，从而导致电池破裂或破裂。
如果电池未充满电，则在较温和的温度下存在结冰的风险。例如，充电约 80% 的电池可能会在 -20 F 的温度下结冰。如果电池在温度下降时完全放电，则电解液中的水可能会在 30 F 左右结冰。
容量减少
The cold temperature also affects the capacity of the battery. The performance of a car battery is measured in both cranking amps (CA), which is the battery output rating at 32 F, and 冷启动放大器 (CCA), which is the amount of power the battery can deliver at 0 F for 30 seconds while maintaining a minimum voltage of 7.2V. As the temperature drops, the cranking amperage of the battery decreases, meaning it will have less power to start the engine.
一般来说，对于健康的汽车电池来说这不是问题。 CCA 额定值考虑了启动发动机的实际安培数要求，以及非常健康的缓冲。但是，如果您的电池已经使用了几年并且已经开始硫酸化或铅板已经开始脱落，则实际的冷启动电流可能会显着减少。如果温度远低于冰点，则可能没有存储的能量来足够快地启动发动机。
如何在寒冷的环境下延长电池的使用寿命
如果您是生活在美国各州和加拿大省份数百万遭受数月严寒的居民之一，那么在某些时候您似乎不可避免地会遇到电池问题。您可以采取一些措施来促进电池健康并使其尽可能长时间地工作。要在寒冷天气下维护和延长汽车电池的使用寿命，请考虑以下步骤：
- 保持电池清洁干燥。低温会导致电池内部形成冷凝，从而导致腐蚀。它会稀释电解质，在极少数情况下，它还会导致电池短路。
- 确保您的电池已正确充电。充满电的电池比电量低的电池更不容易冻结。避免短途驾驶旅行，并减少驾驶时汽车的电力消耗。
- 保持电池温暖。如果可能，将车停在温暖的车库中或安装电池毯。有些电池毯可以插入，如发动机缸体加热器，以保持电解质温暖和动能移动。
- 避免快速充电或放电。低温会导致电池内的化学反应以较慢的速度发生，因此避免将电池置于极端条件下非常重要。做一个好撒玛利亚人并帮助朋友或同事 启动汽车 虽然很高贵，但如果您经常这样做，可能会对您自己的电池造成损害。
- 选择适合您气候的电池。有些电池的设计在低温下比其他电池表现更好。尽可能选择更高的 CCA 评级，以确保您的汽车即使在老化几年后仍能启动。
最佳做法之一是在冬季到来之前测试汽车电池。如果测试结果显示电池已达极限或未通过测试，最好在遇到问题之前更换电池。由于电池故障或在极端温度下无法启动汽车而导致的故障可能会让您面临严重的健康后果，而通过确保电池处于良好状态可以轻松避免这种情况。
常見問題解答
为什么汽车电瓶在寒冷天气下容易失效？
低温会减缓电池内部的电化学反应，增加内阻，从而降低启动电流。同时，发动机机油在低温下会变得粘稠，需要更大的启动功率才能启动发动机。一块在温暖天气下性能就已勉强够用的电池，往往无法同时满足低温和冷空气的需求，在寒冷的早晨很容易失效。
寒冷天气会损坏汽车电池吗？
寒冷天气更多的是暴露电池损伤，而非造成损伤。夏季高温是电池性能下降的主要原因——它会加速水分流失、极板腐蚀和内阻增加。到了秋季，损伤已经造成。低温会使电池承受更大的负荷，从而暴露出其性能下降的问题。在秋季进行电池检测的商家可以在电池冬季彻底失效之前，发现那些在夏季已经受损的电池。
汽车电池在什么温度下会结冰？
充满电的电池在约零下92华氏度（-33摄氏度）时会结冰——在正常情况下几乎不会发生。而放电的电池在约零下7摄氏度（20华氏度）时会结冰，这在许多气候条件下都很常见。因此，在储存和寒冷天气下保持电池电量至关重要——放电的电池确实存在结冰并损坏的风险。
寒冷天气会降低电池容量多少？
在 0°C (32°F) 时，典型的铅酸蓄电池可提供约 80% 的额定容量。在 -18°C (0°F) 时，容量会降至约 50%。这意味着，容量仅为设计容量 70%（已处于“临界”范围）的蓄电池，在寒冷的早晨可能只能提供原始容量的 35% 至 40%。这就是为什么临界容量的蓄电池在冬季容易失效的原因。
电池在寒冷天气下发生故障的预警信号有哪些？
发动机启动缓慢——启动机运转吃力——是最可靠的警告信号。启动时前大灯变暗、发动机无反应时发出咔嗒声以及寒冷天气下出现间歇性电气故障也是预警信号。出现任何这些情况都应在电池完全失效前进行电导率测试。
汽车商店应该如何帮助顾客应对冬季电池问题？
秋季是开展电池保养活动的理想时机——主动检测9月至11月期间到店的每一辆车。10月份发现的电池性能不佳，既能促成交易，又能避免车辆无法启动。 DSS-5000 测试只需不到两分钟，即可为您提供数据，让您自信地进行对话。