主機&保護板低溫防護

由于低溫充電對電池存在不可逆損傷，因此低溫充電改善的最簡單方法無非就是：既然低溫不能充電，那就干脆不充電。

低溫防護的重要思路是通過保護板的熱敏電阻NTC測量外界溫度，并將測量出的溫度反饋到主機或保護板主控芯片上，當監控到的外界溫度過低不合適充電時，主機或者主控芯片就會切斷充電功能。

在這一過程中，NTC作為測量溫度數值的器件，其電阻會隨著溫度發生明顯變化，測量出了NTC的電阻，就可以得到對應的環境溫度值。

在NTC反饋溫度之后,主機或者保護板主控芯片會根據之前設定好的程序、在特定溫度條件下關斷產品的充電回路。從而達到低溫下保護電池不會被充電的目的。

但是明眼的小伙伴一下子就可以看出來，低溫防護措施治標不治本，因為電池在低溫防護下喪失了充電的功能。那么是否有低溫下保持電池可以正常充電的方法呢？答案是肯定。

外回路加熱

關于動力鋰電池而言，不允許低溫充電顯然是不現實的，為了保證其在低溫時的充電，就只能對電池進行加熱了。

外回路加熱的方法多見諸于各項動力鋰電池專利，重要方式是在電池回路中新增一個PTC加熱器及傳熱器，當外界溫度過低時，充電電流只流經加熱器，而后傳熱器將熱量傳導給電芯，在電芯溫度升高到目標溫度之前，其處于休眠狀態。

由于有了低溫加熱裝置，我們終于可以對低溫充電說：不怕不怕啦~~~但問題依舊存在：這種外回路加熱的方式，效率太慢，其往往要數十分鐘才能將電芯加熱到目標溫度，這會大幅降低用戶體驗。那么，是否存在一種快速加熱的方式呢？這樣似乎就可以完美解決我們的問題了。

內回路加熱

當加熱裝置位于電芯之外時，傳熱速度自然會很慢。但是假如加熱裝置就在電芯內部、且每個電芯自帶一個加熱器的話，那么加熱效率的提升就將極其顯著了。

關于自加熱電芯而言，除了要常規的正負極間回路之外，還要新增一個內加熱回路。當外界溫度較高時，內加熱回路不通過電流，電芯進行正常充放電；當外界溫度較低時，內加熱回路導通并對電芯進行加熱，加熱至目標溫度后電芯再進行正常充放電。

從圖一可見，內加熱電芯內部由正極、負極和加熱鎳箔三部分構成，加熱鎳箔與加熱極耳和負極耳皆為導通狀態，加熱極耳與負極極耳在電芯外部有開關連接。當系統檢測到電芯溫度較低時，加熱開關會斷開，此時的回路如圖二所示：

電芯充放電電流直接流過加熱鎳箔、并給電芯加熱。當系統檢測到電芯溫度較高時，加熱開關閉合，加熱鎳箔不再有電流流過，電芯可以正常充放電。

這種內加熱電芯在短時間內完成溫度的上升，并僅損失小部分能量：

目前，此種電芯已經在試產階段，如何進一步提高加熱效率、減少加熱機構的重量是接下來的重要研究方向。

由于此項研究成果創意十足，因此也于2016年登上了優秀學術期刊《Nature》。

本文開頭，小編曾說低溫的Pack改善會有所犧牲，那犧牲的是什么呢？沒錯，電池組的能量密度。不論是內加熱還是外加熱，對電池組的能量密度都有著較大的影響。特別是對我國目前這種根據能量密度大小調整補貼力度的政策市而言，把過多的精力放在與能量密度背道而馳的方向，對電池廠而言是一個很大的挑戰。