锂离子电池低温加热现状及锂离子电池热管理方式介绍

锂离子电池低温加热现状

在低温情况下给动力锂离子电池充电时，锂离子可能来不及嵌入石墨负极当中，从而析出在负极表面形成金属锂枝晶，这一反应会消耗电池中的可以反复充放电的锂离子、并大幅降低电池容量，析出的金属锂枝晶也可能会刺穿隔膜，从而影响安全性能。

随着温度的降低，锂离子电池放电性能显著下降，放电平台明显降低，放电容量明显减小。当温度降至-30℃时，电池的放电容量为室温放电容量的87.0%，长时间在低温环境中使用，或者在-40℃超低温环境中，电源会被冻坏造成永久损害。因此，锂离子电池的热管理尤为必要。

当前，锂离子电池低温加热重要有两种方式，一种是可变式电阻加热，包括PTC加热板和碳膜加热板；一种是恒定电阻加热，包含硅胶加热板、PI加热膜、环氧板加热膜。

锂离子电池热管理方式

目前动力锂电池系统的热管理重要可分为四类，自然冷却、空气冷却、液体冷却、直冷。其中自然冷却是被动式的热管理方式，而空气冷却、液体冷却、直流是主动式的，这三者的重要差别在于换热介质的不同。

●自然冷却

自然冷却没有额外的装置进行换热。

●空气冷却

空气冷却重要是以空气为介质进行热交换，通过空气的流通来对发热的锂离子电池组进行降温处理，根据空气流动的方向和制冷结构布局，可以将空气冷却方式简单的分为串行和并行两种冷却方式。按照空气的驱动方式又可以分为自然通风和强制通风。

●液体冷却

液体冷却是以液体作为导热介质进行的热量控制方式。根据是否与电池接触，可以分为非接触式和非接触式；根据液体流动的驱动方式可以分为主动式冷却和被动式冷却；根据液体的流动通道又可以分为管式液冷、板式液冷。

●直冷

直冷采用制冷剂作为换热介质，制冷剂能在气液相变过程中吸收了大量的热，相比冷冻液而言换热效率可提升三倍以上，更快速的将电池系统内部的热量带走。然而热管制冷的成本较高，性价比较低，比较适合应用于经常工作在高倍率工况的锂电系统。