軟包鋰電池導(dǎo)熱系數(shù)與溫度相關(guān)性
發(fā)表時間：2023-08-28
按照封裝方式的不同，鋰離子電池可以分為軟包、方形、圓柱形。其中軟包鋰電池與我們的日常生活密切相關(guān)，被廣泛應(yīng)用于3C電子產(chǎn)品以及新能源汽車領(lǐng)域。本文主要利用TCA 3DP-160 3D熱物性分析儀測量軟包鋰電池導(dǎo)熱系數(shù)，并研究了導(dǎo)熱系數(shù)隨電池溫度的變化。結(jié)果表明，電池面向與縱向?qū)嵯禂?shù)均隨溫度窄幅上升。
為了緩解駕駛里程及快速充電的焦慮，電動汽車電池組的能量密度不斷提升，這促使鋰離子電池單體的尺寸逐漸趨于大型化。電池尺寸的增大會加劇電池溫度分布不均勻，加速電池系統(tǒng)的壽命衰減。因此，對電池組采取有效的熱管理措施十分重要，這就要求工程師能夠準(zhǔn)確掌握電池的熱物性參數(shù)。
在鋰電池?zé)峁芾碓O(shè)計與開發(fā)過程中，熱仿真是主要的輔助開發(fā)手段及驗證工具。導(dǎo)熱系數(shù)是熱仿真所需的最重要熱物性參數(shù)之一，直接影響電池的散熱特性[1]。軟包電池是由鋁塑膜、正負(fù)極材料、隔膜、集流體和電解質(zhì)組成的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，電池面向及縱向?qū)嵯禂?shù)均是指其綜合導(dǎo)熱系數(shù)。由于電池材料熱特性和復(fù)合微結(jié)構(gòu)伴隨溫度變化，會導(dǎo)致電池綜合導(dǎo)熱系數(shù)值的溫度依賴性。因此，在電池正常工況溫度范圍內(nèi)，獲取電池導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度變化數(shù)據(jù)對于提高熱管理仿真的準(zhǔn)確性和有效性具有重要意義。
目前行業(yè)內(nèi)對電池導(dǎo)熱系數(shù)溫度依賴性的研究較少，主要原因是缺乏普適、可靠的分析測試手段。本文利用3D熱物性分析儀這款新型儀器對該問題進(jìn)行研究，測定得到了 NCM軟包電池的縱向和面向?qū)嵯禂?shù)隨溫度變化趨勢。
