山东圣阳蓄电池GFMD-100C代理商

 山东圣阳蓄电池GFM-500C代理商

新能源汽车行业发展过程中，目前还存在着一些问题。比如电动汽车在低温环境中运行时，电池与电机等部件性能出现的动力故障问题。

在电动汽车的推广过程中，续航里程、充电时间和使用安全性均主要受动力电池特性的制约。

动力电池的特性受环境温度的影响比较显著，尤其是在低温环境中，锂离子动力电池的能量和功率特性会出现严重衰减。

制约锂离子动力电池低温特性的关键因素是多方面的，主要包括低温下电解液离子电导率、负极颗粒表面SEI膜的低电导率、电池电化学反应速率，和负极石墨材料颗粒中的锂离子扩散系数降低等。

为提高动力电池低温性能，就需要对其进行加热。

从动力电池管理系统角度来讲，可根据车用需求，开发针对车用动力电池模块和动力电池包的新型低温加热技术，使动力电池在低温环境下，能够保持在正常工作温度范围内，满足正常充放电的要求，从而使整车达到最佳性能状态。

低温加热技术按其热传导方式，主要可分为内部加热法与外部加热法。

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内部加热方法是利用电流通过有一定电阻值的导体所产生的焦耳热来加热动力电池，导体为动力电池本身。

动力电池内部电解液在低温下黏度增加，阻碍了电荷载体的移动，导致动力电池内部阻抗增加，极端情况下电解液甚至会冻结。

利用动力电池在低温条件下阻抗增加的特性，可采用阻抗生热的方式来保持动力电池的工作温度。

根据电流的正负流向，可具体分为充电加热法、放电加热法和交流激励加热法，根据提供电流的电源不同，可分为自损耗型加热和外部能源供给加热。

动力电池低温充电加热方法是利用低温下动力电池阻抗增加的特性，在充电过程中的产热使动力电池恢复常温。

充电加热方法中，为避免电池产生过压，须对动力电池电压进行严格限制，而限制又严重制约了加热的灵活性和加热效果。

放电加热法是利用动力电池放电过程中的内部阻抗产热实现动力电池的升温。

动力电池放电与空气对流综合加热系统，利用车载动力电池的放电电流，通过加热元件时所产生的热量加热元件周围空气，热空气通过风扇输送至动力电池组，对动力电池组进行加热和保温。

同时，动力电池自身的产热也会加快动力电池的温度上升速率。

加热元件的电阻越小，系统的加热速率越快，效率就越高。但放电加热方法随着放电时间的增加，电池能量的损耗就较大，且需要调节负载对电池放电电流进行控制，这对放电负载要求较高。

当动力电池SOC较低时，放电加热方法的使用有局限性。在单体动力电池内部埋设镍箔加热片，当检测到电池温度低于0℃时，就会引导电子穿过镍箔产生热量加热电池自身。

图1. 新型电池内部结构

放电加热方法通过电池放电产热和内部加热片综合升温，能在30s内将锂离子动力电池从－30℃加热到0℃以上，具有较好的温升效果和加热效率，但要对动力电池单体结构进行较大的改动，从而一定程度上减小了电池的能量密度。

采用交流激励加热法对18650型锂离子电池进行低温下内部加热，利用集总参数热模型仿真与实验验证相结合，得出在一定范围内，正弦交流电的幅值越高，频率越低，则动力电池的升温速度就越快。

当正弦交流电的幅值为7A( 2. 25C)，频率为1Hz，而外部对流换热系数为15. 9 W·m－2·K－1时，动力电池可在15min内从－20℃升高到5℃，且