鋰離子電池低溫加熱現(xiàn)狀

在低溫情況下給動(dòng)力鋰離子電池充電時(shí)，鋰離子可能來不及嵌入石墨負(fù)極當(dāng)中，從而析出在負(fù)極表面形成金屬鋰枝晶，這一反應(yīng)會(huì)消耗電池中的可以反復(fù)充放電的鋰離子、并大幅降低電池容量，析出的金屬鋰枝晶也可能會(huì)刺穿隔膜，從而影響安全性能。

隨著溫度的降低，鋰離子電池放電性能顯著下降，放電平臺(tái)明顯降低，放電容量明顯減小。當(dāng)溫度降至-30℃時(shí)，電池的放電容量為室溫放電容量的87.0%，長(zhǎng)時(shí)間在低溫環(huán)境中使用，或者在-40℃超低溫環(huán)境中，電源會(huì)被凍壞造成永久損害。因此，鋰離子電池的熱管理尤為必要。

當(dāng)前，鋰離子電池低溫加熱重要有兩種方式，一種是可變式電阻加熱，包括PTC加熱板和碳膜加熱板；一種是恒定電阻加熱，包含硅膠加熱板、PI加熱膜、環(huán)氧板加熱膜。

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目前動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的熱管理重要可分為四類，自然冷卻、空氣冷卻、液體冷卻、直冷。其中自然冷卻是被動(dòng)式的熱管理方式，而空氣冷卻、液體冷卻、直流是主動(dòng)式的，這三者的重要差別在于換熱介質(zhì)的不同。

●自然冷卻

自然冷卻沒有額外的裝置進(jìn)行換熱。

●空氣冷卻

空氣冷卻重要是以空氣為介質(zhì)進(jìn)行熱交換，通過空氣的流通來對(duì)發(fā)熱的鋰離子電池組進(jìn)行降溫處理，根據(jù)空氣流動(dòng)的方向和制冷結(jié)構(gòu)布局，可以將空氣冷卻方式簡(jiǎn)單的分為串行和并行兩種冷卻方式。按照空氣的驅(qū)動(dòng)方式又可以分為自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)。

●液體冷卻

液體冷卻是以液體作為導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行的熱量控制方式。根據(jù)是否與電池接觸，可以分為非接觸式和非接觸式；根據(jù)液體流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式可以分為主動(dòng)式冷卻和被動(dòng)式冷卻；根據(jù)液體的流動(dòng)通道又可以分為管式液冷、板式液冷。

●直冷

直冷采用制冷劑作為換熱介質(zhì)，制冷劑能在氣液相變過程中吸收了大量的熱，相比冷凍液而言換熱效率可提升三倍以上，更快速的將電池系統(tǒng)內(nèi)部的熱量帶走。然而熱管制冷的成本較高，性價(jià)比較低，比較適合應(yīng)用于經(jīng)常工作在高倍率工況的鋰電系統(tǒng)。