[發明專利]測量鋰離子電池電芯導熱系數的方法及裝置

在審

• 申請號: 202010367286.2
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111579581A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 劉施陽;云鳳玲;栗敬敬;方彥彥
• 申請（專利權）人: 國聯汽車動力電池研究院有限責任公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;H01M10/615;H01M10/6554;H01M10/658
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 楊云云

本發明實施例提供一種測量鋰離子電池電芯導熱系數的方法及裝置，所述方法包括：選取兩塊待測電池芯體，測量待測電池芯體的屬性；在待測電池芯體之間放置加熱片并疊放，在對應的疊放方向上包裹導熱防護面板，在其他方向上包裹絕熱防護材質；將兩塊待測電池芯體放置于冷板之間，設定冷板溫度，并靜置直至溫度恒定；調節若干次加熱片的功率，并在每次調節后靜置直至待測電池芯體進入穩定溫度梯度狀態，記錄待測電池芯體的內外側溫度；通過屬性、若干組待測電池芯體的內外側溫度以及對應的加熱片功率進行數據擬合，計算待測電池芯體的導熱系數。采用本方法能夠防止加熱片的熱量擴散，提高測量結果精度的同時提供一種可重復性測試導熱系數的方法。

技術領域

本發明涉及電池參數測試領域，尤其涉及一種測量鋰離子電池電芯導熱系數的方法及裝置。

背景技術

目前，以鋰離子電池為主的電池因功率密度高、一致性好等優勢，目前越來越多的應用于各個領域，鋰電池在運行中，包括以下實際情況，1、動力電池熱管理與安全是電池系統集成中的核心技術，熱管理系統的優劣能直接影響電池系統的動力性、壽命和整包安全；2、優秀的熱管理系統在設計時，離不開仿真分析，利用軟件分析的手段，可以有效減少熱管理系統設計的時間，降低設計風險，降低后期試驗出現問題的概率等等，仿真分析可以顯著提高熱管理系統設計效率；3、準確的物性輸入，是進行準確的仿真的前提條件；對于動力電池熱管理系統設計中經常用到的溫度場仿真，就需要一個準確的電芯的熱物性參數輸入；4、熱物性包括：各向導熱系數(或熱擴散系數)；5、隨著電芯技術和產品不斷更新，舊有的經驗數據準確程度越來越低，需要更新參數數據庫，且不同供應商的電芯產品，其參數存在差別。所以需要測量鋰離子電池的導熱系數。

針對上述問題，目前有些技術能夠測量鋰離子電池的導熱系數，比如通過防護熱板法、導熱系數瞬態法測量等方法，但是，上述方法，前者易受其他兩方向熱擴散影響，熱量擴散進而影響測量結果的精度，后者對儀器設備要求高，且數據重復性較差。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明實施例提供一種測量鋰離子電池電芯導熱系數的方法及裝置。

本發明實施例提供一種測量鋰離子電池電芯導熱系數的方法，包括：

選取兩塊待測電池芯體，測量所述待測電池芯體的屬性；

在兩塊所述待測電池芯體之間放置加熱片，并將兩塊所述待測電池芯體與所述加熱片疊放，在對應的疊放方向上包裹導熱防護面板，在其他方向上包裹絕熱防護材質；

將所述兩塊待測電池芯體放置于冷板之間，設定冷板溫度，并靜置所述待測電池芯體直至溫度恒定；

調節若干次所述加熱片的功率，并在每次調節后靜置所述待測電池芯體直至所述待測電池芯體進入穩定溫度梯度狀態，記錄若干組所述穩定溫度梯度狀態時所述待測電池芯體的內外側溫度；

通過所述屬性、若干組所述待測電池芯體的內外側溫度以及內外側溫度對應的加熱片功率進行數據擬合，計算所述待測電池芯體的導熱系數。

在其中一個實施例中，所述屬性，包括：

所述待測電池芯體的厚度、所述待測電池芯體的平面橫截面積。

在其中一個實施例中，所述方法通過如下公式計算所述待測電池芯體的導熱系數：

其中，λ為所述待測電池芯體的導熱系數，Q為所述加熱片的功率，L為所述待測電池芯體的厚度，A為所述待測電池芯體的平面橫截面積，ΔT為內外側溫度差值。

在其中一個實施例中，所述方法還包括：

所述加熱片的平面橫截面積大于所述待測電池芯體的平面橫截面積的80％。

在其中一個實施例中，所述方法還包括：