我们将上面三张图的结论汇总在下表当中：

总结一句话：不同材料体系电芯在不同SOC时，温度的变化对OCV的影响不尽相同，有时温度升高OCV增加、有时温度升高OCV减少。

这一结论，对于锂电技术人员及锂电下游客户都非常重要。不过仅仅分析到这里，显然太不够痛快，我们更想知道的，是：

温度对OCV影响的原理

（烧脑预警，以下内容涉及大量物理化学知识，请做好烧脑准备......但请放心，即使本段无法完全看懂，也并不会影响你对本文结论的理解）

首先，我们需要在记忆的深处回忆起 “吉布斯自由能” 这个概念，其是表示系统在等温等压条件下、做非体积功的能力。其定义式为：

G=H-TS ①

其中H代表系统的焓，其定义是系统在等压可逆过程中热量的度量；T代表温度；S代表系统的熵，指的是系统混乱的程度（虽然知道解释了你可能还是不懂，但是我觉得还是有必要解释一下）。

‍

根据①式中吉布斯自由能的定义及焓的定义式：H=U+PV（U为内能，P为压强，V为体积），我们可以得到著名的吉布斯自由能微分方程：

②

在上式两边对温度求导，就可以得出吉布斯自由能、温度以及熵的导数关系式：

③

对于一个可逆的电化学反应而言，其吉布斯自由能与电压有如下关系：

④

上式中，E为电池的电压，z为反应转移的电子数，F为法拉第常数。而后我们将③式带入到④式中，就可以得到可逆反应电压与熵变之间的关系：

⑤

如果你足够敏感的话，看到⑤式应该就可以乐了：我们讨论的是温度对开路电压的影响，而⑤式等号左边的电压对温度求导、恰好就表示这个含义！假设等号左边大于0，则说明温度增加、电压也会变大；如果小与0，则说明温度增加、电压会减小。只不过等号右边有一个我们不太熟悉的量：熵 S，为了将公式进一步简化，我们还需要知道可逆反应中、熵与反应热的关系，这一关系其实也正是熵的定义：

⑥

将⑥式带入⑤式，我们终于得到了一个人人能看懂、且可以完美解释我们的问题的究极公式：

←它是究极公式

（烧脑结束，即使你无法看得懂上面的推理过程，也没有关系：只要你能知道究极公式里面各个物理量都是什么意思就不会影响对本文的理解。由于小编疏于理论学习多年，因此推导过程中例如下标、物理量的推导过程等方面可能存在疏漏，请各位学霸见谅）

在究极公式中，等式左边为开路电压在压强、体积不变时对温度的偏导数，我们将其称呼为 “电压温度系数” ；如果电压温度系数值为正，则说明温度升高、OCV会升高；如果其为负，则说明温度升高、OCV为降低。其正负值也正是本文所讨论的最重要内容。

那么电压温度系数到底是正是负呢？这取决于究极公式中等号右边的情况。在等号右边，z代表化学反应方程式中电子的转移数量、恒为正；T代表绝对温度、恒为正；F为法拉第常数、恒为正；∆Q代表电芯在特定SOC下的放电反应热，可正可负。经过上面分析我们发现：电压温度系数的正负，完全取决于电芯在该SOC下的放电反应热的正负：

如果电芯在该SOC下是放热反应（放热反应Q为正，吸热反应Q为负），则电压温度系数为正，说明温度升高、OCV增加，温度降低、OCV减少。如果电芯在SOC下是吸热反应，则电压温度系数为负，说明温度升高、OCV减少，温度降低、OCV增加。

从本文第一部分结论中，我们知道电芯在不同SOC时、其电压温度系数可正可负，也就是说，电芯在整个放电过程中，一会儿处于吸热反应、一会儿又处于放热反应，这是为什么呢？其原理主要是电芯电压由正负极两个半电池电压决定，而正负极材料在反应到不同阶段时，其产热、吸热情况及产热、吸热量不一样，在两个半电池的热效应的综合影响下，才最终决定了电芯的电压温度系数。

温度对OCV的影响谜题，现在终于解开了，有了上面这个理论基础，我们也就可以进一步解决下面这个实际问题了：

负K值的改善

当遇到了负K值时，我们需要用以下的思路进行处理：

1）确认负K值电芯的OCV1或OCV2是否都来自于同一台测试设备：当测试仪没有完成校准时，其测试的全部读数有可能会较真实数据偏高或者偏低。当你用一台读数偏高的测试仪测量了电芯的OCV2，或者用一台读数偏低的测试仪测量了电芯的OCV1，都容易造成电芯负K值，所以第一步，一定要追溯负K值电芯是否与测试仪台号有关。

2）确认分选电芯SOC状态，并实测该SOC下OCV与温度的关系：虽然上面小编已经列出了常见材料不同SOC下的OCV与温度关系图，但是对于自家遇到的实际问题，还是要亲自确认一下方可，千万不要偷懒直接套用小编的数据来下结论哦。

3）详细记录分选车间的温度：既然已经知道温度很可能是造成负K值的原因，那么就要增加记录车间温度的频次、并且确认好温度记录的准确度，保证电芯测试时的温度是与分选车间一致的，这样才能便于下一步的分析。

4）找到负K值电芯的两次OCV测试车间温度，结合第二步收集的OCV与温度关系曲线，确认是否是温度引发的负K值。例如我们发现在分选SOC下，温度上升OCV增加，同时负K值电芯OCV2的测试温度明显高于OCV1的测试温度，那基本就可以断定负K值的产生是温度变化所引起的了。

一些其它疑问

虽然文章的主体知识已经叙述完毕，但是还有一些大家可能关心的问题，小编事先回答在下面：

1）为何我的测试结果与本文最开始列出的数据差异很大？不同厂家的正负极材料性能不同，从而会造成不同品牌正负极材料，在充放电进行到特定SOC时发生反应的热方向及热量不同。最终的结果就是：虽然你的材料类型与小编上面试验是一致的，但是得到的OCV与温度的关系曲线却与上面曲线差异很大。所以小编再次提醒各位：解决自家K值问题，一定要收集自家单位的实测数据。

2）其它电池也有类似规律的OCV与温度的关系吗？文章中烧脑那段的理论推理，是针对任何一个电化学体系都适用的。也就是说，不论对于什么电池，只要反应是放热的，则温度升高、OCV一定降低。但与其它电池相比，锂离子电池的特点是 “不同SOC阶段反应产物不同，因而热量方向不同，最终造成温度电压系数会随着SOC变化而变化”。但是对于锂离子电池的一大死敌氢燃料电池而言，氢离子与氧离子反应生成水的反应恒是放热的，因此只要温度升高，氢燃料电池的OCV就一定降低。

3）能斯特方程能对电压温度系数进行解释吗？谈到OCV与温度的关系，很多科班出身的小伙伴会联想到物理化学课上学过的能斯特方程：

在上式中，似乎T越高，则∆E越负，说明温度升高、电压下降。但实际上，能斯特方程成立的前提是 “在标准温度下，电池电压随反应物浓度的变化规律”，而非 “在不变的反应物浓度下，电池电压随温度的变化规律”。因此，能斯特方程完全不能作为OCV与温度关系的解释。

4）负K值的可能情况，除设备及温度外没有其它可能了吗？从小编开始写这篇文章开始，我就深刻体会到了什么叫做：学无止境。之前我一直固执的认为温度升高电压一定降低，但是在重新做了验证试验并且找到了新的理论依据后，才彻底否定了之前的观点并进一步接近了真相。同理，虽然目前小编对负K值原因解释的比较简单，但是确实不能排除后续发现新规律的可能，大家如果有这方面的经验或者疑问，也欢迎及时来进行交流。返回搜狐，查看更多