锂电池导热系数测量

泰科锻造

测量方法

• 稳态法：
  • 原理：需要材料达到热平衡状态，通过测量材料两端温差与热流量比值计算导热系数。
  • 适用性：适合测试导热系数较低的材料如隔膜、电解液。
  • 局限性：对样品尺寸要求较高，只能得到纵向导热系数且测试时间较长。
    
• 瞬态法：
  • 原理：通过分析材料温度随时间的变化曲线计算导热系数。
  • 适用性：适合测试导热系数较高的电极材料。
  • 具体方法：
    • 热线法：将细金属线作为热源置于极片中，测量金属线的温度变化，从而推算导热系数。
    • 激光闪射法：利用激光脉冲在极片表面产生瞬态加热，通过测量极片背面温升随时间的变化计算导热系数。
    • Hot Disk法：在行业内被广泛使用，但存在实验重复性不好、测试结果不准确等问题。
      
    
    
• 3D热物性分析法：
  • 原理：基于红外热像仪测温与三维热数据反演技术，通过柔性电热片对软包锂电池底部施加脉冲激励，在电池一侧利用红外热像仪进行非接触测温，并通过数据反演计算得出电池的纵向与面向导热系数。
  • 优势：可以准确、高效且便捷地测定软包锂电池的面向与纵向导热系数，实验重复性较好，测试结果准确。
    
  
  

测量设备

• 锂电池导热系数测试仪：
  • 功能：用于测量锂电池材料导热性能，帮助研发人员优化电池设计、提升安全性能。
  • 原理：基于傅里叶热传导定律，通过测量材料两端温差与热流量比值计算导热系数。
  • 特点：采用非接触式测量技术，确保测试过程不破坏材料结构，测试结果准确可靠。设备配备高精度温度传感器，测温范围覆盖-40℃至300℃，满足极端温度环境下的测试需求。热源模块采用脉冲激光加热技术，可在毫秒级时间内完成热流注入，避免传统加热方式导致的材料氧化。
  • 测试方法：分为稳态法和瞬态法两类。
  • 测试要求：测试前需将材料加工成标准尺寸样品，表面平整度误差需控制在±0.02mm以内，样品厚度建议在1~5mm范围。测试环境需保持恒温恒湿，建议温度波动不超过±0.5℃，湿度控制在30%~60%RH。设备自动补偿环境温度对测试结果的影响，测试数据实时显示热扩散系数、比热容等参数。特殊设计的样品夹具可测试软包电池极片，夹具压力可调范围0.1~5MPa，确保材料与传感器紧密接触。