电池在适中的室温下工作最佳。这是因为化学反应受到温度的影响，而电池依赖化学反应来提供能量，即使温度的微小变化也会影响电池的容量和使用寿命。
在低温下，电池中的化学反应效率较低，分子运动减缓。因此，电池的内部电阻增加，无法提供相同水平的功率。它可以提供电流，但电压水平较低，这导致电子设备的效率降低，从而增加了能耗。
因此，在选择设备的最佳电池解决方案之前，预见并规划寒冷温度条件非常重要。在极端环境中，“现成产品”很少是最佳选择，创新的定制解决方案是实现高效、可靠性能的最佳途径。
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在这里，我们探讨物联网设备在极寒环境中的一些使用方式。在极端情况下，最明显的案例可能出现在偏远社区或极地地区的工业设施中。在这些地方，为‘日常’物联网设备提供电力的电池需要能够在冰冻温度下正常工作，但对于更具体的应用还有其他要求，包括货物资产跟踪、海洋自动识别系统（AIS）和环境传感器（例如，天气/海洋浮标）。一个这样的地点是斯瓦尔巴特，这是一个位于北冰洋的挪威群岛，覆盖着冰川。
在这里，Kongsberg Seatex AS 使用 Saft 电池为他们的 AIS 基站供电，提供船舶身份、位置、速度和航向的持续概览，这些信息可以传输以实现高效的航道管理。
每个站点由33个可充电锂离子MP 176065 xtd电池组供电，每个电池组包含9个较小的电池组，由Saft设计和组装，使用特殊的绝缘外壳，并借助采用涂有硅的风力涡轮机和太阳能电池板的创新充电解决方案。
一旦站点的电池充满电，涡轮机产生的多余能量将用于加热存放电池的基站机柜，从而保持电池的容量，帮助提供多达10年的现场使用寿命。
设备在寒冷的气候下工作：
在这些偏远地区之外，低温下的性能也是一个关注的问题。虽然全球气温上升会加剧极端高温事件的发生，但研究表明，根据发布在npj气候与大气科学杂志上的一项研究，发生更严重的寒冷事件的风险也在增加。纽约州立大学阿尔巴尼分校大气与环境科学系的杰出教授戴爱国解释道：“研究表明，虽然由于气候变化，全球气温整体上升，但极端寒冷事件仍然可能发生，并且由于北极的快速变暖，某些地区可能会变得更加频繁。”
或许没有比2021年2月德克萨斯州所经历的极端低温更引人注目的例子了。这一历史性的冬季事件打破了许多记录，包括该州有史以来最长的冰冻期，并导致全州范围内的停电、数百人遇难以及严重的环境损害。
考虑到这一点，其他物联网设备在低温下的应用可能会出现，因为城市规划者、行业、公共事业提供者和农业部门正在适应极端寒流的可能性。
在某些情况下，当然，也有在设备中部署电池的情况，专门用于保持物品的低温。冷藏运输对于运输重要资源是至关重要的——尤其是食品和医疗物品，如捐赠器官和疫苗。未能将货物的温度维持在所需范围内将会造成高昂的成本（不仅仅是财务上的）。在新冠疫情期间，以保持有效性。
辉瑞设计了使用干冰的热运送装置，以保持剂量在该温度范围内，每一批珍贵的货物都由一个GPS-enabled热传感器进行监控，该传感器从工厂到交付的整个过程中跟踪其路线和温度。超过200万锂硫酰氯（LiSOCl2）电池被为疫苗制造商提供温度记录仪的公司订购。该电池通过使用非水基的电解质工作，因此不会结冰，提供一种在极寒条件下能够极为可靠并且长寿命的电池。
规划低温对电池寿命的影响开发人员通常会使用计算机建模来评估电池及其他组件在实际操作条件下的响应情况。Connected Smart Energy (CSE) 部门的应用工程师让-弗朗索瓦·萨文（Jean-François Savin）解释了Saft如何使用自己的温度模型来观察电池可能如何适应。
“我们有一系列温度特征，可以帮助我们评估全球多个地方的可能性能。有时客户正在开发专门用于北极条件的设备，但他们通常会考虑更通用的产品在不同温度下的表现。”
“所以，我们可以选择莫斯科、巴黎和迪拜，例如，向客户展示电池在这些不同地点的性能，考虑到他们应用的特定特征。这些模型至关重要，因为温度的变化很少是线性的。您必须考虑季节变化，而且在沙漠城市，例如，白天和夜晚的温差可能很大。”
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Jovic.YANG@saft.com
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