導熱分析儀通過精確測量導熱系數、熱擴散系數等核心參數,結合非接觸測溫、三維熱數據反演及瞬態熱分析技術,可系統評測電芯、隔膜與熱界面材料的熱管理性能,具體方法如下:
一、電芯熱管理性能評測
三維熱物性分析
采用3D熱物性分析儀,通過柔性電熱片對電芯底部施加脈沖熱激勵,利用紅外熱像儀非接觸測溫,記錄溫度空間分布及時間演變數據。結合三維熱傳遞數值模型與智能優化算法,可同時計算電芯面向與縱向導熱系數(如軟包電池測試中,kx=23.93W/(m·K),kz=0.36W/(m·K))。誤差曲線呈“V”字形,形狀越尖銳則置信度越高,確保結果可靠性。
各向異性導熱特性分析
針對硬殼電池等復雜結構,通過非均質傳熱模型反演計算,可獲取芯體面向導熱系數、縱向導熱系數及殼體換熱系數,為電芯散熱設計提供多維度數據支持。
二、隔膜熱穩定性評測
激光閃射法(LFA)
適用于隔膜等薄膜材料的熱擴散系數測量。通過短脈沖激光加熱樣品下表面,紅外檢測器記錄上表面溫升過程,計算熱擴散系數(α=0.1388×d²/t??),結合比熱容與密度數據進一步推導導熱系數。該方法支持0.01-6mm超薄樣品檢測,采樣時間低至1毫秒,可精準捕捉隔膜在高溫下的熱響應特性。
高溫熱穩定性測試
在-100°C至500°C溫度范圍內,評估隔膜導熱系數隨溫度的變化趨勢,驗證其熱失控條件下的結構穩定性。
三、熱界面材料(TIM)性能評測
平面熱源法(HotDisk)
將自加熱溫度探頭夾持于兩片TIM樣品之間,通過測量探頭電阻變化推導溫升過程,結合數學模型計算導熱系數。該方法支持塊狀、薄板及薄膜樣品的測試,導熱系數測量范圍達0.005-500W/(m·K),重復性優于±2%。
穩態熱流法
針對低導熱TIM材料(如導熱硅脂),通過控制上下金屬棒間的熱流與溫差,計算熱阻抗及等效導熱系數,適用于均質與非均質材料的等效熱傳導性能評估。
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