鋰離子電池外部加熱

外加熱法是應(yīng)用最廣泛的加熱方式之一。電池由外部熱源加熱。其重要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單。但外部加熱效率很低，因此耗電較多，同時(shí)也容易造成電池內(nèi)部溫度梯度不一致，導(dǎo)致電池內(nèi)部故障不一致，影響鋰離子電池的使用壽命。

液體比空氣具有更高的導(dǎo)熱系數(shù)和容量，因此傳熱效率更高，但相比之下，液體預(yù)熱系統(tǒng)更復(fù)雜。根據(jù)電池在加熱過程中是否與熱液體接觸，液體加熱可分為兩類：1）非接觸加熱；2）浸沒加熱。典型的液體預(yù)熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。目前，非接觸式液體預(yù)熱系統(tǒng)已應(yīng)用于電動(dòng)汽車。例如，伏特使用360V的加熱器加熱液體，然后將其傳送到電池。

空氣預(yù)熱

空氣溫度控制系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?？照{(diào)溫控系統(tǒng)的基本工作原理是通過加熱系統(tǒng)對(duì)外部空氣進(jìn)行加熱，然后在風(fēng)扇的用途下進(jìn)入電池組對(duì)電池進(jìn)行加熱。一般采用空氣預(yù)熱，加熱速度可達(dá)0.5-3℃/min，氣流速度和溫度影響空氣預(yù)熱效果。相關(guān)研究表明，提高氣流速度比提高空氣溫度的用途更為明顯。同時(shí)，空氣溫度的升高也會(huì)使電池內(nèi)部溫度梯度更加明顯，從而對(duì)電池壽命出現(xiàn)不利影響。本田的Insight和豐田的普銳斯都使用過這種技術(shù)，但是它仍然存在很多缺點(diǎn)，比如噪音和效率。

相變材料預(yù)熱

空氣預(yù)熱和液體預(yù)熱都要更復(fù)雜的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如管道、泵、加熱器等，這新增了電池組的成本和設(shè)計(jì)難度。為電池組預(yù)熱和相變材料供應(yīng)了一種較為簡單的方法，這種方法重要的是通過相變材料在相變過程中的放熱或吸收來達(dá)到電池加熱和冷卻的目的，但相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般較低，不利于電池快速傳熱，為了解決這一問題，人們提出了碳納米管骨架與金屬連接的方法，但目前的方法仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，尚未得到實(shí)際應(yīng)用。

電加熱器預(yù)熱

除了上述預(yù)熱方式外，我們還可以通過電加熱器對(duì)電池進(jìn)行預(yù)熱，電加熱器分為：1）珀耳帖效應(yīng)加熱器；2）珀耳帖效應(yīng)加熱器。2）電熱板；3）電熱罩；4）電膜。

倍增效應(yīng)加熱器

加熱器通過半導(dǎo)體的珀蒂爾效應(yīng)在兩個(gè)表面上形成熱表面和冷表面。通過控制電流的方向，可以控制冷熱側(cè)的位置，達(dá)到冷卻或加熱電池的目的。溫度可以通過控制電流的幅度來控制。這樣可以達(dá)到0.6-1℃/min的升溫速率，預(yù)熱電池消耗的能量約占電池總能量的2.5%。

加熱器預(yù)熱

在電加熱片的加熱方式下，電加熱片一般放置在電池的頂部或底部，電加熱片出現(xiàn)的熱量直接傳遞給電池。電加熱片一般由正溫度系數(shù)材料（PTC）制成。隨著溫度的升高，電阻增大，從而達(dá)到自動(dòng)控溫的目的。

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