——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。

低溫防護的主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(jiān)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(shù)值的器件，其電阻會隨著溫度發(fā)生明顯變化，測量出了NTC的電阻，就可以得到對應的環(huán)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(jù)之前設定好的程序、在特定溫度條件下關斷產(chǎn)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

對于動力電池而言，不允許低溫充電顯然是不現(xiàn)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。

外回路加熱的方案多見諸于各項動力電池專利，主要方式是在電池回路中增加一個PTC加熱器及傳熱器，當外界溫度過低時，充電電流只流經(jīng)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(tài)。

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，其往往需要數(shù)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(nèi)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。但是如果加熱裝置就在電芯內(nèi)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。

對于自加熱電芯而言，除了需要常規(guī)的正負極間回路之外，還需要增加一個“內(nèi)加熱回路”。當外界溫度較高時，內(nèi)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(nèi)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(nèi)加熱電芯內(nèi)部由正極、負極和加熱鎳箔三部分構(gòu)成，加熱鎳箔與加熱極耳和負極耳皆為導通狀態(tài)，加熱極耳與負極極耳在電芯外部有開關連接。當系統(tǒng)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(tǒng)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(nèi)加熱電芯在短時間內(nèi)完成溫度的上升，并僅損失小部分能量：

目前，此種電芯已經(jīng)在試產(chǎn)階段，如何進一步提高加熱效率、減少加熱機構(gòu)的重量是接下來的主要研究方向。

由于此項研究成果創(chuàng)意十足，因此也于2016年登上了頂級學術期刊《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(nèi)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(jù)能量密度大小調(diào)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(zhàn)。