[发明专利]一种方形动力电池比热容和极片法向热导率的测试方法

说明书

本发明涉及一种方形动力电池比热容和极片法向热导率的测试方法，包括：步骤S1：建立所述方形动力电池比热容和极片法向热导率数学模型；步骤S2：标定所述方形动力电池的热损；步骤S3：测试所述方形动力电池的比热容和极片法向热导率。与现有技术相比，本发明具有精度高、成本低、效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种比热容和极片法向热导率的测试方法，尤其是涉及一种方形动力电池比热容和极片法向热导率的测试方法。

背景技术

熟谙锂离子电池比热容和热导率等热物性参数对管控其热场分布和降低热失控率具有重要意义。锂离子电池的比热容和热导率分别预示了电池储存热量和扯平温度分布的能力，目前已有许多专家学者对其展开了研究。

申请公开号为CN 108732204A的发明专利公开了一种动力电池的比热容测试方法与装置。该方法以方形硬壳磷酸亚铁锂电池为研究对象，基于能量守恒定律，通过在近似绝热环境中给电池输入一定热量来测算其比热容。该测试过程考虑了热损的影响，所建立的电池比热容数学计算模型具有较高的计算精度。该方法仅能测试方形锂离子电池的比热容，无法测取电池热导率，应用较为局限。

中国专利201410847949.5公开了一种锂离子电池比热容的测定方法。该方法将待测电池置于加速绝热量热仪测试腔中，然后采用加热器加热电池。测试过程中加速量热仪根据电池表面的温度变化自动对测试腔进行能量补偿，保持腔温与电池表面温度一致。该测试方法温度平衡较缓慢，测试周期较长且测试成本较高。此外，因电池热导率较低，在受热过程中会引起内外温度不均匀，影响测试精度；而且该方法仅能测试电池的比热容，无法测试电池热导率。

除上述提到的两篇专利外，申请公开号为CN 109613055A的发明专利公开了一种圆柱电池径向导热系数的稳态测定方法与测定装置，申请公开号为CN108170914A的发明专利公开了一种圆柱卷绕式锂离子动力电池热物性参数的原位求取方法。这两篇专利仅可用于解决圆柱形电池的热导率和比热容测算问题，无法用于测算方形动力电池的比热容和热导率。

发明内容

本发明的目的是为克服上述技术缺陷而提供一种方形动力电池比热容和极片法向热导率的测试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种方形动力电池比热容和极片法向热导率的测试方法，包括：

步骤S1：建立绝热环境下所述方形动力电池比热容和极片法向热导率数学模型；

步骤S2：记录所述方形动力电池温度随时间的变化，标定所述方形动力电池的热损；

步骤S3：根据所述步骤S2的结果对所述步骤S1中理论模型进行优化，得到非绝热环境下所述方形动力电池的比热容和极片法向热导率。

所述步骤S1具体为：

步骤S101：视所述方形动力电池为均质实体，极片法向外侧面均匀受热(受热面)，极片法向另一外侧面(对称面)为绝热面，热传导过程为一维导热；

步骤S102：忽略极耳的影响，由能量守恒定律有q_LA_L＝cρLA_LdT/dt，由此可得所述方形动力电池的比热容表达式：

其中，ρ为所述方形动力电池的密度，c为所述方形动力电池的比热容，L为所述方形动力电池的极片法向厚度，A_L为所述方形动力电池极片法向横截面积，q_L为所述方形动力电池的受热面热流密度，dT/dt为所述方形动力电池的温变率；