一、外部加熱

外部加熱法是現(xiàn)在使用最為廣泛的一種加熱辦法，首要是經(jīng)過(guò)外部的熱源對(duì)電池進(jìn)行加熱，首要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)略，可是外部加熱功率較低，因而耗費(fèi)的電能較多，一起也簡(jiǎn)略在電池內(nèi)部發(fā)生溫度梯度，然后導(dǎo)致電池內(nèi)部衰降速度的不一致，影響鋰離子電池的運(yùn)用壽數(shù)。

(1)液體預(yù)熱

比較于空氣，液體具有更高的熱導(dǎo)率和熱容，因而導(dǎo)熱功率更高，可是比較之下液體預(yù)熱體系的雜亂程度更高。依據(jù)加熱的時(shí)分電池是否與導(dǎo)熱液體觸摸，液體加熱可以分為兩大類：1)非觸摸式加熱;2)浸入式加熱。一個(gè)典型的液體預(yù)熱體系結(jié)構(gòu)如下圖所示，現(xiàn)在非觸摸式液體預(yù)熱體系現(xiàn)已使用在電動(dòng)汽車之上，例如Volt選用了360V的加熱器為液體加熱，然后傳遞到電池之中，特斯拉也太用了液體預(yù)熱的辦法為電池組加熱。

(2)空氣預(yù)熱

以空氣為介質(zhì)的溫控體系由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略，本錢較低，因而廣泛的使用在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，其根本工作原理如下圖所示，外界的空氣首先經(jīng)過(guò)加熱體系升溫后在電扇的用途下進(jìn)入到電池組之中，然后為電池加熱。一般來(lái)說(shuō)，空氣預(yù)熱的辦法可以完成0.5-3℃/min的升溫速度。氣流的速度和溫度會(huì)對(duì)空氣預(yù)熱的用途發(fā)生影響，相關(guān)研討標(biāo)明進(jìn)步氣流速度要比進(jìn)步空氣溫度的用途愈加明顯。一起進(jìn)步空氣溫度也或許會(huì)在電池內(nèi)部發(fā)生更為明顯的溫度梯度，然后對(duì)電池壽數(shù)發(fā)生負(fù)面的影響。現(xiàn)在該種預(yù)熱辦法現(xiàn)已被使用的本田的Insight車型和豐田的普銳斯車型上，可是這種辦法現(xiàn)在依然存在很多的缺乏，例如噪音問(wèn)題，功率問(wèn)題等。

(3)相變資料預(yù)熱

無(wú)論是空氣預(yù)熱，還是液體預(yù)熱辦法都要在電池內(nèi)添加較為雜亂的結(jié)構(gòu)，例如管道、泵和加熱器等，會(huì)添加電池組的本錢和規(guī)劃難度。而相變資料為電池組的預(yù)熱供應(yīng)了一種更為簡(jiǎn)略的辦法，這種辦法首要是經(jīng)過(guò)相變資料在相變進(jìn)程中開(kāi)釋或吸收的熱量完成為電池組加熱和冷卻的意圖，可是相變資料的熱導(dǎo)率通常比較低，不利于將熱量快速傳遞到電池上，為了解決這一問(wèn)題，人們提出了參加碳納米管和金屬框架等辦法，可是現(xiàn)在這一辦法還停留在試驗(yàn)室階段，沒(méi)有得到實(shí)踐使用。

(4)電熱器預(yù)熱

除了上述的預(yù)熱辦法外，咱們還可以經(jīng)過(guò)電熱器為電池進(jìn)行預(yù)熱。

二、內(nèi)部加熱

比較于外部加熱，內(nèi)部加熱有更快的加熱速度和更高的加熱速率，因而內(nèi)部加熱辦法對(duì)鋰離子電池進(jìn)行預(yù)熱也得到了廣泛的關(guān)注，可是內(nèi)部加熱的操控機(jī)理比較照較雜亂，并且一些內(nèi)加熱的辦法還存在一定的安全隱患。內(nèi)部加熱辦法可以分為兩大類：自加熱和電流激起，下表為一些常見(jiàn)的內(nèi)加熱辦法的比照。

1、自加熱辦法

從上表中可以看到自加熱辦法在升溫速度上占有肯定的優(yōu)勢(shì)，這種辦法是將一個(gè)Ni箔放入到電池內(nèi)部，然后在電池外部引出極柱，經(jīng)過(guò)外電路操控電池的加熱。試驗(yàn)標(biāo)明這種辦法在將電池從-30℃加熱到0℃時(shí)的升溫速率可達(dá)60℃/min，而這一進(jìn)程僅耗費(fèi)5.5%的能量。

為了削減加熱進(jìn)程中電池內(nèi)部的溫度梯度，可以在電池內(nèi)部參加多片Ni箔進(jìn)行加熱，研討標(biāo)明在電池內(nèi)部參加兩片Ni箔可以將電池從-20℃到0℃的升溫速率進(jìn)步到96℃/min，能量耗費(fèi)僅為2.9%，而單片Ni片在相同的條件下的加熱速率僅可以到達(dá)60℃/min，且要耗費(fèi)4.1%的電能。由此可見(jiàn)多片Ni片的辦法不光可以完成有用的下降電池內(nèi)部的溫度梯度，一起可以也可以有用的進(jìn)步電池的加熱速度。

2、外部電流激起辦法

這種辦法可以分為直流電預(yù)熱法、交流電預(yù)熱法和脈沖預(yù)熱等幾種辦法。

3、直流電預(yù)熱法

這種辦法首要是直接為電池施加一個(gè)直流的放電電流，經(jīng)過(guò)放電進(jìn)程中電池發(fā)生的熱量為電池加熱。Qu等人研討標(biāo)明在18650電池上選用這種辦法進(jìn)行預(yù)熱，可以完成4.29℃/min的加熱速度(8、9.5和11A放電)。可是為了滿足快速升溫的要求，這種辦法要選用大電流放電，此刻電池的極化較大，因而會(huì)導(dǎo)致電池容量衰降速度的添加，研討標(biāo)明在這樣的預(yù)熱辦法下電池或許僅有81次左右的循環(huán)壽數(shù)。

4、交流電預(yù)熱法

交流電加熱辦法是在電池兩端施加一個(gè)交流電，使用鋰離子電池的內(nèi)部阻抗完成為電池加熱，由于交流電的方向始終在快速改變，然后防止了直流電大電流放電加熱進(jìn)程形成的電池容量的衰降，一起比較于直流電加熱辦法，交流辦法的加熱速度更快，一起功率也更高。研討標(biāo)明，經(jīng)過(guò)進(jìn)步交流電的電流，下降頻率可以有用的進(jìn)步交流電加熱的功率。

5、脈沖電流預(yù)熱法

脈沖電流預(yù)熱法是經(jīng)過(guò)不持續(xù)的大電流放電的辦法，經(jīng)過(guò)鋰離子電池內(nèi)部的歐姆阻抗發(fā)生的熱量，完成對(duì)鋰離子電池的預(yù)熱。比較于空氣預(yù)熱的辦法，脈沖放電預(yù)熱的辦法可以完成電池內(nèi)部更為均勻的溫度散布(溫度梯度小于2℃)，然后有用的削減由于電池內(nèi)部溫度梯度形成的容量衰降問(wèn)題，可是選用這種辦法為電池進(jìn)行預(yù)熱，要在電池組內(nèi)添加一個(gè)放電回路，然后導(dǎo)致電池本錢的添加，因而現(xiàn)在這種預(yù)熱辦法還停留在試驗(yàn)室階段，沒(méi)有有商業(yè)化的使用。