低溫對鋰離子電池有很大的影響。溫度過低會導(dǎo)致鋰離子電池性能下降，甚至喪失工作能力。為了滿足鋰離子電池在低溫環(huán)境下工作的要求，要對電池進行加熱。目前，低溫電池的加熱方式有以下幾種:

鋰離子電池

即外部加熱

外部加熱方法是應(yīng)用最廣泛的一個加熱模式,重要是通過外部熱源加熱電池,重要特點是結(jié)構(gòu)簡單,但外部加熱效率很低,所以更多的電力消耗,但也容易出現(xiàn)細胞內(nèi)的溫度梯度,從而導(dǎo)致不一致的內(nèi)部電池故障下降速度,影響鋰離子電池的使用壽命。

(1)對液體進行預(yù)熱

液體比空氣具有更高的熱導(dǎo)率和熱容，因此更加有效地傳導(dǎo)熱量，但相比之下，液體預(yù)熱系統(tǒng)更復(fù)雜。根據(jù)電池加熱時是否與導(dǎo)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)如下圖所示。目前，非接觸式液體預(yù)熱系統(tǒng)已應(yīng)用于電動汽車。例如，伏特使用一個360V的加熱器來加熱液體，然后將其傳輸?shù)诫姵亍?/p>

(2)空氣預(yù)熱

空氣溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，在電動汽車領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。如下圖所示，空氣調(diào)節(jié)溫度控制系統(tǒng)的基本工作原理是通過加熱系統(tǒng)對外界空氣進行加熱，然后在風(fēng)扇的用途下進入電池組，對電池進行加熱。一般采用空氣預(yù)熱方式，升溫速率可達0.5-3℃/min。氣流的速度和溫度會影響空氣預(yù)熱的效果。相關(guān)研究表明，提高氣流速度的效果比提高空氣溫度的效果更明顯。同時，提高空氣溫度也會使電池內(nèi)部出現(xiàn)更明顯的溫度梯度，對電池壽命出現(xiàn)不利影響。它已經(jīng)被用于本田的Insight和豐田的普銳斯車型，但它仍然有很多缺點，如噪音和效率。

(3)相變材料的預(yù)熱

空氣預(yù)熱和液體預(yù)熱都要電池內(nèi)部更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如管道、泵、加熱器等，這會新增電池組的成本和設(shè)計難度。電池組預(yù)熱和相變材料供應(yīng)了一個更簡單的方法,這種方法重要是通過相變材料在相變的過程中釋放或吸收的熱量實現(xiàn)電池加熱和冷卻的目的,但相變材料的熱導(dǎo)率一般較低,不利于快速熱傳遞給電池,為了解決這個問題,人們提出了碳納米管與金屬骨架的連接方法，但目前的方法還處于實驗室階段，尚未得到實際應(yīng)用。

電加熱器預(yù)熱

除上述預(yù)熱方式外，我們還可以通過電加熱器對電池進行預(yù)熱，電加熱器分為:1)Peltier效應(yīng)加熱器;2)電熱板;3)電加熱蓋;4)電熱電影。

珀爾帖效應(yīng)加熱器

該加熱器通過半導(dǎo)體的珀爾蒂爾效應(yīng)在兩個表面上分別形成熱面和冷面。通過控制電流的方向，可以控制冷熱側(cè)的位置，達到冷卻或加熱電池的目的，通過控制電流的幅度來控制溫度。這樣可以達到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中，電加熱片一般放置在電池的頂部或底部，電加熱片出現(xiàn)的熱量直接傳遞到電池中。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，從而達到自動控制溫度的目的。