一、鋰電池行業(yè)背景

鋰電池廣泛應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽能電站等儲(chǔ)能電源系統(tǒng)，郵電通訊的不間斷電源，以及電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)汽車、軍事裝備、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。鋰離子電池以其特有的性能優(yōu)勢已在便攜式電器如手提電腦、攝像機(jī)、移動(dòng)通訊中得到普遍應(yīng)用。開發(fā)的大容量鋰離子電池已在電動(dòng)汽車中開始使用，已經(jīng)成為21世紀(jì)電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿﹄娫粗唬⒃谌嗽煨l(wèi)星、航空航天和儲(chǔ)能方面得到應(yīng)用。隨著能源的緊缺和世界的環(huán)保方面的壓力。鋰電被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車行業(yè)，特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現(xiàn)，更推動(dòng)了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用。圖1為電動(dòng)巴士動(dòng)力電池系統(tǒng)；圖2為電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池系統(tǒng)。

目前的EV純電動(dòng)車/HEV混合動(dòng)力車的動(dòng)力電池，在低溫下充電的明顯特點(diǎn)就是電壓迅速上升。在低溫下充電會(huì)帶來許多問題，如鋰離子電池低溫充電時(shí)，正極鋰脫出快，負(fù)極鋰向內(nèi)部的嵌入速度慢，就會(huì)造成鋰金屬在電極表面的積累，生產(chǎn)枝晶，使電池短路。

解決動(dòng)力電池低溫環(huán)境充電的加熱系統(tǒng)方案：

硅膠加熱， PI加熱方式是很薄的一種純電阻性加熱片，厚度在0.3-1.7mm ,大小形狀可任意定作，在結(jié)構(gòu)上占用空間極小，厚度薄，重量輕；電壓與功率也可任意設(shè)計(jì)，安裝方便，可用雙面膠粘貼在電池組表面，通過熱傳導(dǎo)給電芯加熱。熱效率高，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，使用壽命達(dá)到10年以上，因薄且有導(dǎo)熱性，無工作狀態(tài)時(shí)散熱不受影響。

 

二、環(huán)境溫度對(duì)鋰電池性能的影響

為什么電池需要加熱？

如果您在寒冷的冬天里不能發(fā)動(dòng)汽車，很有可能是電池的原因。寒冷的氣候大大降低了蓄電池里的化學(xué)反應(yīng)效率，增大了電池內(nèi)阻。這2個(gè)因素疊加在一起，導(dǎo)致電池的啟動(dòng)功率隨著溫度的降低而減小。

另一方面，根據(jù)國際電池學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，汽車在冬天要求的啟動(dòng)功率比夏天高40%到70%。因此，0℉（-18℃）時(shí)，一個(gè)充滿的蓄電池只能提供40%的啟動(dòng)功率，即使這個(gè)電池是狀態(tài)良好的全新電池。因此對(duì)電池進(jìn)行事先預(yù)熱，以發(fā)揮其全部潛能，至關(guān)重要。

     在所有的環(huán)境因素中，溫度對(duì)電池的充放電性能影響最大，在電極/電解液界面上的電化學(xué)反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān)，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降，電極的反應(yīng)速率也下降。假設(shè)電池電壓保持恒定，放電電流降低，電池的功率輸出也會(huì)下降。如果溫度上升則相反，即鋰聚合物電池輸出功率會(huì)上升。溫度也影響電解液的傳送速度，溫度上升則加快，傳送溫度下降，傳送減慢，電池充放電性能也會(huì)受到影響。但溫度太高，超過45℃，會(huì)破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡，導(dǎo)致副反應(yīng)。聚合物鋰電池生產(chǎn)商鎳隔、鎳氫電池的放電效率在低溫時(shí)會(huì)有顯著的降低（如低于-15℃），而在-20℃時(shí)，堿液達(dá)到凝固點(diǎn)，電池充電速度也將大大降低。在低溫0℃時(shí)充電會(huì)增大聚合物鋰電池組內(nèi)壓并可能使安全閥開啟。為了有效充電，大體上環(huán)境溫度范圍應(yīng)在5-30℃之間，一般充電效率會(huì)隨溫度的升高而升高，但當(dāng)溫度升到45℃以上，高溫下充電電池材料的性能會(huì)退化，電池循環(huán)壽命也將大大縮短。

較低的環(huán)境溫度大大降低了蓄電池里的化學(xué)反應(yīng)效率，增大了電池內(nèi)阻。這兩個(gè)因素疊加在一起，導(dǎo)致電池的啟動(dòng)功率隨著溫度的降低而減小。右圖中的曲線表示的是電池容量與溫度的關(guān)系。

    另一方面，根據(jù)國際電池學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，汽車在冬天要求的啟動(dòng)功率比夏天高40%到70%。因此，-18℃時(shí)，一個(gè)充滿的蓄電池也只能提供40%的啟動(dòng)功率，即使這個(gè)電池是狀況良好的全新電池。因此對(duì)電池進(jìn)行事先預(yù)熱，以發(fā)揮其全部潛能，至關(guān)重要。

三、鋰電池用硅膠加熱器

    鋰電池用硅膠加熱器使得鋰電池在在嚴(yán)寒天氣里也能發(fā)揮出全部潛能。它是以鎳鉻合金絲為發(fā)熱源、硅橡膠為絕緣層定制而成的加熱系統(tǒng)，它尺寸緊湊、柔軟輕薄，安裝方便，適用于大部分的汽車、卡車的電池加熱。同時(shí)可選配保溫層，以降低熱量散失。

 

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