锂电池导热系数测试方法有哪些-杭州焦耳智能科技有限公司
锂电池的导热系数是评估其热管理性能的关键参数，直接影响电池的安全性和使用寿命。由于锂电池结构复杂（由正极、负极、隔膜、电解液等多层材料组成），且存在各向异性（沿厚度方向与平面方向导热性能不同），测试方法需根据测试对象（单体电池、电极材料、隔膜等）和方向选择。以下是常见的锂电池导热系数测试方法：一、稳态法（适用于均质材料或整体电池的宏观导热评估）稳态法通过建立稳定的温度梯度，根据傅里叶定律计算导热系数，适用于导热系数较低（如隔膜、电极材料）或需要精准测量整体导热性能的场景。
平板稳态法（保护热板法，GB/T 10294 标准）
原理：将样品夹在两个平行平板之间，一侧加热（热板），另一侧冷却（冷板），当样品两端温度稳定后，测量热流密度和温度梯度，通过公式计算导热系数：λ=A⋅ΔTQ⋅d
（其中，λ为导热系数，Q为热流，d为样品厚度，A为热接触面积，ΔT为温差）适用对象：单体锂电池（整体）、电极片、隔膜等，尤其适合测量厚度方向（垂直于电极平面）的导热系数。优缺点：精度高（误差可＜5%），但测试时间长（需 1-4 小时达到稳态），且对样品尺寸（需与热板匹配）和表面平整度要求高。
同心圆筒法（适用于电解液等流体）
原理：将电解液装入同心圆筒间隙，内筒加热，外筒恒温，通过热流和温度梯度计算导热系数。局限：仅适用于液态电解质，对固态电解质或电池单体不适用。
二、瞬态法（适用于非均质材料及快速测试）瞬态法通过测量样品在非稳态传热过程中的温度响应计算导热系数，测试速度快，对样品破坏小，更适合锂电池复杂结构的测试。
热线法（GB/T 10297 标准，推荐用于电极材料、隔膜）
原理：将一根细金属丝（热线）埋入样品中，通电后热线发热，同时记录热线温度随时间的变化，通过温度上升曲线计算导热系数：λ=4π⋅ΔTQ⋅ln(t2/t1)
（其中，Q为热线单位长度功率，ΔT为t1与t2时刻的温差）适用对象：电极片、隔膜、电池极组（沿平面方向导热系数），尤其适合各向异性材料的测试（可通过改变热线方向区分平面 / 厚度方向）。优缺点：测试时间短（仅需几秒到几分钟），样品尺寸要求低，但对热线与样品的接触状态敏感，易受接触热阻影响。
瞬态平面热源法（TPS 法，适用于整体电池及组件）
原理：将具有特定图案的金属箔（热源兼传感器）贴在样品表面或夹在中间，通电后热源释放热量，同时记录温度变化，通过热响应计算导热系数（可同时测导热系数、热扩散系数和比热容）。适用对象：单体电池、电池模组（可测表面及整体导热性能），尤其适合不规则形状样品。优点：无需样品切割（非破坏性测试），可测整体电池的导热性能，操作简便。
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