刘志平，张 雄,2，谢 鑫,2

(1.深圳渝鹏新能源汽车检测研究有限公司，广东 深圳 518118；2.招商局检测车辆技术研究院有限公司 国家客车质量监督检验中心，重庆 401329)

随着电动汽车市场从一线及大中型城市向中小城市不同气候地区延伸，需要满足高温、低温以及一些较恶劣环境工况的使用要求。对于用户而言，汽车动力电池低温充放电受限问题的影响尤其明显。要满足低温环境中车辆动力电池使用需求，首先要解决低温充电功率小、充电速度慢、充电容量低的问题，这对纯电动车辆电池及其热管理系统提出了更高的要求[1-3]。

1 电池低温性能

某型号动力电池电芯，75%SOC电量，放置在80～-40 ℃可调的温箱中进行测试，先将电芯保温24 h，使其温度达到60 ℃，然后让电芯从60 ℃逐级降到-30 ℃，测其直流内阻(DCIR)从1.5 mΩ升至13.5 mΩ，后半段电芯DCIR上升速率非常大，如图1所示，随着温度逐步降低，其直流内阻将快速增加。

图1 某型电芯75%SOC的不同温度的DCIR

在低温环境中，动力电池电芯随着温度的不断降低，其充放电能力将快速下降，电池充放电容量也将快速减少[4-5]。如图2所示，控制充电截止电压3.4 V不变，测试某型电芯在不同低温下的充电容量：在0 ℃时，由于电芯DCIR增大，充电容量下降到常温(25 ℃)的95%，且比常温充电时间长约0.15 h；而在低温-10 ℃时，由于电芯DCIR进一步增大，充电容量仅达常温(25 ℃)的75%，且比常温充电时间长约0.35 h。

图2 某型电芯不同温度充电性能

另外，低温充电时，电池负极表面还容易析出金属锂，循环充电过程中，锂金属不断循环生长，最终会刺穿电池隔膜，造成电池内部短路，不仅对电池造成永久性损伤，还会诱发电池热失控，导致其使用安全性大大降低[6-7]。……