鋰離子電池工作原理本質上是 內部正負極與電解液之間的氧化還原反應 ，在低溫下電極表面活性物質嵌鋰反應速率減慢、活性物質內部鋰離子濃度降低，這將引起電池平衡電勢降低、內阻增大、放電容量減少，極端低溫情況甚至會出現電解液凍結、電池無法放電等現象，極大的影響電池系統低溫效能，造成電動汽車動力輸出效能衰減和續駛裏程減少。
此外，在低溫環境下充電容易在負極表面形成鋰沈積，金屬鋰在負極表面積累會刺穿電池隔膜造成電池正負極短路，威脅電池使用安全，電動汽車電池系統低溫充電安全問題極大的制約了電動汽車在寒冷地區的推廣。
那麽，有沒有一種技術可以緩解上面的問題？
透過以上資訊可以看到，新能源汽車在沒有電池熱管理或者熱管理做的不好的情況下，對電動車的效能影響有多大。
隨著技術的發展，現在的電動汽車，基本上都有電池熱管理系統。而電池的熱管理系統的 最終目的 ，簡單的說，就是為了讓電池的溫度盡量處於最適宜它的工作溫度。
電池熱管理的必要性取決於車輛選用的不同的電池類別，以及不同電池的發熱率、能量效率和效能對溫度的敏感性。熱管理包括升溫和降溫，同樣重要。
電池預加熱技術，是電池熱管理中的重要組成部份，是為了讓電池在溫度較低時，可以快速將電池溫度上升到最佳工作溫度的技術。
幾種主流的電池加熱方式
1.電池自然發熱加熱：
利用電池自身工作，放電或充電時，產生的熱量，來提高電池的溫度。這種方式加熱，效果慢，有時候往往車都用完了，電池溫度還沒上來。除了在一些早期車型和一些低成本的車輛上，基本上已經被主流的主機廠棄用。
2.鼓風加熱：
風冷的電池包市面上真的不多見，據說比亞迪開發過風冷的電池包。用過外部的空調吹熱風或者冷風，對電池包內部進行溫度控制。但是這種技術，需要對電池包內的風道進行嚴格的設計，電池溫升的效果也是比較慢，而且如果設計不好，很容易出現局部溫度過高的現象。
3.電池包內加熱器材加熱：
加熱系統主要由加熱元件和電路組成，其中加熱元件是最重要的部份。常見的加熱元件有可變電阻加熱元件和恒定電阻加熱元件，前者通常稱為PTC（positive temperature coefficient），後者則是通常由金屬加熱絲組成的加熱膜，譬如矽膠加熱膜、撓性電加熱膜等。
PTC由於使用安全、熱轉換效率高、升溫迅速、無明火、自動恒溫等特點而被廣泛使用。其成本較低，對於目前價格較高的動力電池來說，是一個有利的因素。但是PTC的加熱件體積較大，會占據電池系統內部較大的空間。絕緣撓性電加熱膜是另一種加熱器，它可以根據工件的任意形狀彎曲，確保與工件緊密接觸，保證最大的熱能傳遞。矽膠加熱膜是具有柔軟性的薄形面發熱體，但其需與被加熱物體完全密切接觸，其安全性要比PTC差些。
4.液體迴圈加熱：
液冷的電池包在當前的設計中，因為其加熱效果好，散熱分布均勻，安全可靠等特點，占據了主流的位置。
在電池包內結構上，通常是會設計利於散熱的水道，將熱量均勻的散發到電池包內部，達到電池溫度的均勻上升。
上圖中可以看得出來，電池包加熱功能，使用的是單獨的電池包內PTC加熱液體，進行迴圈加熱，可以使電池加熱的更加迅速，均勻。
在使用者啟動車輛充電（無論快充還是慢充都可以哦）的開始階段，整車控制器就對電池的溫度訊號進行收集，當電池的溫度較低，需要啟動加熱時，整車控制器會控制冷卻液進入加熱迴圈。此時通常會有一個熱源（圖中的PTC2加熱器）將迴圈的液體進行加熱，然後再流經動力電池內部，給電池加熱。這就是電池加熱的原理。
電池預加熱的使用場景和特點
關於電池預加熱的主要使用場景，更多的還是集中在北方城市的冬天裏。
主要的使用場景還是包括兩個方向，放電和充電場景。
車輛靜置在低溫環境中一段時間後，啟動車輛，此時電池溫度較低，嚴重影響車輛駕駛體驗和感覺，若此時前往充電樁進行充電，也嚴重影響充電效率。所以，在電池包預加熱的啟動和關閉策略上，需要進行詳細的溫度標定，才能達到更好的使用效果， 不會浪費資源，又能滿足客戶的使用場景。——這也是考驗一個主機廠整合匹配能力的時候。
而動力電池的木桶效應（電池系統的效能、可靠性取決於最弱的一個電芯，系統的安全性取決於最不穩定的一個電芯）決定了只有電池溫度一致性越好的電池包，才能發揮出最好的效能。所以這也是目前大多數電池包的設計都采用液冷電池包的原因。
如上圖所示，假設大部份電芯溫度為20度，而電芯B因為加熱慢溫度只有10度，那麽整個電池包都必須遷就B電芯，放電電流被迫從140A下降到100A，效能下降了三分之一。
*摘自微信公眾號 希驥
