[发明专利]一种锂离子电池极片导热性能的测试方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池极片导热性能的测试方法，包括步骤：第一步，组建测试结构：在测试箱体底部内侧的凹槽处放置加热片，该加热片与电源导电连接，然后通过导热硅胶将加热片上表面与待测极片样品下表面紧密接触，同时在位于待测极片样品正上方的测试箱体顶部开孔安装有红外热成像仪；第二步，使用加热片对待测极片样品进行加热，并使用红外热成像仪拍摄采集和观察其表面的温度分布，当待测极片样品的表面温度达到热平衡稳态后，在预设时长后停止拍摄操作；第三步，选择待测极片样品的表面温度达到热平衡稳态后的数据，计算待测极片样品表面的温度分布梯度值，据此判断极片的导热性能。本发明能够方便、快速地测试评估极片的导热性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池极片导热性能的测试方法。

背景技术

目前，锂离子电池因具有能量密度高、循环性能好、绿色无污染等优点，已被广泛应用于数码产品、电动汽车及储能领域。

进入21世纪后，对锂电池的容量、密度、安全等方面，提出了更高的要求，尤其是对于动力电池来说，安全性能尤其重要。而散热性能对电池安全性能有很大影响，需要对电池及时进行散热，以避免高温对电池性能和安全产生的不利影响。

电池散热性能好不好，不仅和设计结构有关，材料的导热性能也很重要。电池的散热性能差，各部分区域温度不一致，活性物质受热后膨胀出现不同步，因而电池内部产生一定的应力，极片和隔膜受应力的影响而变形，使正极片、负极片和隔膜之间的界面接触不良，会导致电池性能下降，严重时，甚至发生起火、爆炸等危险。

在现有技术中，对材料导热性能的测试方法有：热流法、热板法、激光闪电法、瞬态平面热源法等，这些方法需要的成本较高、测试时间长，并且对测量环境的要求较为苛刻。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，其能够方便、快速地测试评估极片(包括正极片和负极片)的导热性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种锂离子电池极片导热性能的测试方法。

为此，本发明提供了一种锂离子电池极片导热性能的测试方法包括以下步骤：

第一步，组建测试结构：在中空的测试箱体底部内侧的凹槽处，放置有加热片，该加热片与电源通过导线相导电连接，然后通过导热硅胶将加热片的上表面与水平分布的待测极片样品的下表面紧密接触，同时，在位于待测极片样品正上方的测试箱体顶部，开孔安装有红外热成像仪；

第二步，使用加热片对待测极片样品进行加热，并使用红外热成像仪拍摄采集和观察其表面的温度分布，当待测极片样品的表面温度达到热平衡稳态后，在预设时长后停止拍摄操作；

第三步，对于红外热成像仪所采集的待测极片样品的表面温度数据，选择待测极片样品的表面温度达到热平衡稳态后的数据，然后计算待测极片样品表面的温度分布梯度值，据此判断极片的导热性能，其中，温度分布梯度值越小，说明待测极片样品的导热及散热性能越好。

其中，电源为恒压电源、恒流电源或者恒功率电源。

其中，测试箱体采用保温材料制作。

其中，在第三步中，对达到热平衡稳态的待测极片样品表面温度数据进行处理：

以待测极片样品的长度方向作为X轴，以加热片的中心位置作为原点，从原点向右或向左，在X轴或者平行于X轴的直线上取两个或多个点，计算点与点之间的温度差△T和距离L，则待测极片样品表面的温度分布梯度值为△T/L。

其中，当需要比较两种不同的待测极片样品的导热及散热性能时，在第三步之后，还包括以下步骤：

第四步，更换新的待测极片样品，然后重复执行第二步和第三步；