软包锂电池导热系数与温度相关性
发表时间：2023-08-28
按照封装方式的不同，锂离子电池可以分为软包、方形、圆柱形。其中软包锂电池与我们的日常生活密切相关，被广泛应用于3C电子产品以及新能源汽车领域。本文主要利用TCA 3DP-160 3D热物性分析仪测量软包锂电池导热系数，并研究了导热系数随电池温度的变化。结果表明，电池面向与纵向导热系数均随温度窄幅上升。
为了缓解驾驶里程及快速充电的焦虑，电动汽车电池组的能量密度不断提升，这促使锂离子电池单体的尺寸逐渐趋于大型化。电池尺寸的增大会加剧电池温度分布不均匀，加速电池系统的寿命衰减。因此，对电池组采取有效的热管理措施十分重要，这就要求工程师能够准确掌握电池的热物性参数。
在锂电池热管理设计与开发过程中，热仿真是主要的辅助开发手段及验证工具。导热系数是热仿真所需的最重要热物性参数之一，直接影响电池的散热特性[1]。软包电池是由铝塑膜、正负极材料、隔膜、集流体和电解质组成的多层复合结构，电池面向及纵向导热系数均是指其综合导热系数。由于电池材料热特性和复合微结构伴随温度变化，会导致电池综合导热系数值的温度依赖性。因此，在电池正常工况温度范围内，获取电池导热系数随温度变化数据对于提高热管理仿真的准确性和有效性具有重要意义。
目前行业内对电池导热系数温度依赖性的研究较少，主要原因是缺乏普适、可靠的分析测试手段。本文利用3D热物性分析仪这款新型仪器对该问题进行研究，测定得到了 NCM软包电池的纵向和面向导热系数随温度变化趋势。
