锂电池热物性测试（比热容、导热系数）

软包电池的导热系数

作为多层复合结构的软包电池，在测定面向导热系数、纵向导热系数来获取综合导热系数的过程中，需要综合评估电池材料热特性、复合微结构、温度变化等复杂因素的影响，这是业内仍然存在的技术难题。

3D热物性分析仪 TCA 3DP-160，基于红外热像仪测温与三维数据反演技术而研发，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可得出电池的纵向与面向导热系数，适合各种不同规格、表面硬度、粗糙度、孔隙率的均质或非均质样品，为软包电池的热仿真设计提供更为全面的热物性数据参考。

我们分别用TCA 3DP和Hot Disk法对试样导热系数进行测量，每个样品（4种尺寸和容量各不相同的软包锂电池）重复测量6次。结果如下图所示，TCA 3DP测得的面向和纵向导热系数的相对标准差均小于3%，具有很高的重复性。

同时，为了对比和检验TCA 3DP和Hot Disk法所测结果的准确性，我们利用稳态法对试样的纵向导热系数进行测量，每个样品测试2次。结果如下图所示，TCA 3DP测得的结果与稳态法更为接近，相对偏差在4%~11.5%之间，而Hot Disk方法测得的结果与稳态法差别较大，相对偏差在61.5%~122.7%之间。

硬壳电池的导热系数

目前，在新能源车、储能等领域，硬壳电池的装机量占比高达80%，但是由于其结构复杂，在不拆解外壳的前提，业内大多使用经验值或原理模型估计硬壳电池的导热系数，尚未形成通用标准。因此，硬壳电池导热系数测试技术的突破，对于锂电池行业的发展更具重要意义。

两状态法热参数分析仪 TCA 2SC-080，基于红外热像仪非接触式测温与非均质传热模型反演的“储热-释放”两状态测试方法而研发，可通过一次实验同时得到卷芯纵向与面向导热系数，以及卷芯与壳体间的接触热阻，适用于检测非均质核壳结构样品，填补了该测试领域的行业空白。

实验主要分为“储热”和“放热”两个阶段。

（1）储热阶段：将电池放置于温度为T0的恒温环境中，直至样品达到热平衡；

（2）放热阶段：开启冷板内冷却水，使壳体冷却面温度从T0阶跃变化为T1（T1

将热像仪记录的空间与时间分布的温度数据输入非均质传热模型进行反演，可计算得到硬壳电池的芯体面向导热系数、芯体纵向导热系数、芯体和壳体（大面）换热系数、芯体和壳体（冷却面）换热系数这四个热参数。另外，利用上述参数，并基于仿真结果设定均质模型等效评估条件，也可以计算得到硬壳电池等效面向导热系数与等效纵向导热系数。

锂电池比热容

大型电池绝热量热仪 BAC-420A，通过程序升温等热滥用方式诱发电池热失控，还可以进行过充、过放、外部短接等电滥用以及针刺、挤压等机械滥用实验并测定热失控相关数据，同时内置摄像头，支持更直观地观察实验现象。该仪器分为比热容恒功率模式与比热容恒速率模式，利用差式功率补偿原理，可测定电池比热容的数据，根据电池充放电过程的温度变化范围，测定该温区内的平均比热容，用于计算电池放热量，测试结果如图所示。