众所周知,汽车电池的性能和寿命很大程度上受温度影响。大多数人认为寒冷的天气会杀死电池,但炎热的天气会缩短电池的使用寿命。当电池变冷时,化学反应会减慢。较慢的化学反应可以减缓正常使用情况下随时间推移的退化,从而延长电池的使用寿命。然而,较慢的化学反应也意味着较低的电池输出能力。因此,当天气快速变冷时,电池似乎会立即停止工作。但事实上,寒冷的天气只是暴露了潜在的退化问题。
关键精华
- 高温而非低温才是导致电池过早失效的主要原因。高温会加速电池内部的化学反应,从而导致极板和电解液的劣化。
- 平均工作温度每升高 15°F (8°C)(高于 77°F),电池寿命就会缩短一半左右。
- 夏季高温造成的损害是累积性的——电池通常在炎热的夏季过后,也就是秋季才会出现故障,而不是在高温期间出现故障。
- 在炎热气候下行驶的车辆,或者电池位于高温位置(例如没有隔热罩的发动机舱)的车辆,其电池更换风险会显著升高。
- 在夏末秋初进行主动电池检测,可以及时发现因高温而受损的电池,避免在气温下降时导致车辆无法启动。
电池在高温下会发生什么?
简而言之,高温会缩短电池的使用寿命。化学反应的温度依赖性由阿伦尼乌斯方程定义。但更简单地说,随着温度升高,电池内化学反应的速度也会加快。化学反应速度的提高可以提高电池的输出功率,但同时也会加快电池的退化速度。由于气候地区之间的差异,这导致电池寿命存在地区差异。假设正常使用,电池预期寿命的区域影响将如下例所示:
根据温度估计电池寿命
| 地区气候 | 电池寿命 |
| 冷 | 55个月 |
| 温和 | 45个月 |
| 最热门 | 40个月 |
| 极热 | 30个月 |
上述模型假设正常使用;然而,由于 COVID-19 大流行,车辆使用量已大幅减少。通常每天驾驶的车辆在极其炎热的车库内花费异常多的时间。持续自放电是所有电池都不可避免的事实。在正常温度下,充满电的传统电池每天会损失大约 1/100 伏特。存放一个月,电池会损失大约三分之一的电量。
由于电池内化学反应速度加快,自放电率随着温度升高而增加。当电池以低充电状态(低于 80% 充电状态)存放时,电池内部会发生不可逆的损坏(硫酸盐化)。高温储存的电池也更容易出现糊剂脱落、扭曲和其他物理缺陷。因此,可以预期,炎热夏季(如新冠肺炎 (COVID-19) 大流行期间)使用量的减少将导致电池处于低充电状态的情况异常频繁。这无疑会降低电池的使用寿命。
定期进行预防性电池测试
如果您因新冠疫情而停放了一段时间的车辆需要更换机油,请技师检查您的电池。如果您的车辆停放在车库中,使用频率低于正常水平,您可以考虑购买电池维护器或充电器。如果您在车库为客户提供服务,请务必检查每一辆送修车辆的电池。定期维护电池对于确保您和/或您客户的电池在需要时能够正常工作至关重要。
常見問題解答
为什么高温比低温更容易缩短汽车电池寿命?
低温会减缓电池内部的化学反应,导致电池性能暂时下降——但温度升高后,电池性能会恢复。高温则恰恰相反:它会加速内部化学反应,从而加速极板腐蚀、电解液水分流失以及电池整体性能的下降。这种损害是永久性的。即使电池能够经受住炎热夏季的考验,其老化速度也远超预期。
温度升高会降低电池寿命多少?
电池行业研究表明,平均工作温度每高于基准温度 25°C (77°F) 15°F(约 8°C),电池使用寿命就会缩短近一半。一块在 77°F 下额定寿命为五年的电池,在平均温度经常超过 95°F 的地区,可能只能使用两到三年。
电池在高温下通常会在什么情况下失效?
具有讽刺意味的是,夏季高温导致电池性能下降,往往会在秋季或初冬失效,而不是在炎热的月份。高温会造成损害;而第一个寒冷的早晨则会带来最终的冲击。低温对电池的要求更高(冷启动发动机需要更高的启动电流),而受高温影响的电池往往无法胜任。这就是为什么夏末初秋进行电池测试如此重要的原因。
技术人员如何在电池测试过程中识别热损伤?
像MDX-600系列这样的电导率测试仪可以直接测量电池的健康状态,不受温度或充电状态的影响。即使电池目前还能充电,但如果在炎热的夏季过后电导率降低,则可能已接近失效。在夏末进行测试可以让商店和客户有时间在寒潮来临之前做出明智的更换决定。
保持电池电量充足能防止过热损坏吗?
保持电池满电状态固然有益,但并不能阻止高温造成的电池热衰减。过度充电——例如传统充电器在高温环境下长时间运行——实际上会加速水分流失和极板腐蚀。对于经常停放在高温环境中的车辆,使用能够根据电池状况监测并调整充电速率的诊断型充电器才是更佳选择。
电池在高温下的性能标准是什么?
SAE International发布了电池性能标准(包括 SAE J537),其中包含用于测试的温度修正系数。这些标准有助于技术人员在不同的气候条件和电池化学成分下准确解读测试结果。