现在，为了缓解续驶里程及迅速充电的心焦题目，电动汽车电池组的能量密度正慢慢擢升，这促使锂离子电池单体的尺寸渐渐趋于大型化。电池尺寸的增大会加剧电池温度分散不服均，加快电池编制的寿命衰减。Gomez等的研讨证明，较高的使命温度和温差（≥5°C）能够主要影响锂离子电池的使命职能和轮回寿命。对锂离子电池组选取有用的热料理举措非常首要，须阐明电池的热物性参数，如比定压热容和导热系数。切实负责电池的热物性参数，对开发电池的热仿真模子、同意电动汽车电池组的热料理及充放电负责战术等都有主动的指挥旨趣。

以往闭于锂离子电池热物性的研讨紧要齐集于小尺寸电池，关于大尺寸软包锂离子电池热物性的研讨很少涉及。别的，已有极少研讨正在测定电池的热参数时不探究热损的影响，使得测算偏差较大。专业丈量仪器因测试腔较小，难以知足大尺寸软包锂离子电池的热物性测试需求。

本文基于传热学准稳态导热道理，探究热损，开发电池的热物性表面模子，研讨比定压热容和导热系数与温度的依变相闭。以与电池形态附近的块状有机玻璃（亚克力）为标样，对提出的测试措施的有用性举行验证。与以往技艺比拟，本文研讨不依赖专用配置，具有测试周期短、切实度高、测试伶俐和测试用度低等上风，为研讨职员对大尺寸软包锂离子电池的热物性表征供应了优良的技艺援救。

按照传热学的一维导热道理可知，当正在紧并的2块软包电池的两对称主面（其他2个主面完全接触）平均加热时，热流密度线开始于受热面，终止于内侧面（冷面）。因软包电池较薄，沿其4个小侧面的热量牺牲能够忽视，该传热常识题能够视为沿无穷大平板厚度倾向的一维导热题目。探究热量沿电池主面的牺牲，受热阐明如图1所示。图中，L为电池厚度，qin为正在电池受热面加载的平均热流密度，qout为电池受热面因热损而变成的热流牺牲密度（out going heatflux），qL为从电池受热面流向电池内部的热流密度（正在数值上等于qin−qout）。

沿无穷大平板厚度倾向（x倾向）一维导热、非稳态、无内热源，对该题目举行数学描写。开发导热微分方程：

从该解可知，电池的温度场分散包罗3个分量（等式右边）：第1个是随时辰线性变动的分量，斜率与乘积ρcp成反比，与热流密度成正比；第2个是仅与电池厚度闭联的分量；第3个是级数项，因为指数衰减的缘故，级数项会跟着加热时辰的耽误而渐渐变小.定量阐明证明，当aτ/（L）>0.5时，该级数项数值趋近于0，能够忽视不计。综上所述，能够按照式（5）电池温度场变动弧线的斜率确定电池比定压热容：

由式（6）、（10）可知，只须取得电池受热进程中qin和qout以及电池的温变率dθ/dτ和冷热面间的温差θL−θO等，即可确定电池的比定压热容和法指导热系数。

尝试对象为车用高比能三元软包锂离子电池，正极为镍钴锰酸锂（Li（Ni0.5Co0.2Mn0.3）O2），负极资料为石墨。电池的规格参数如表1所示。

尝试中紧要用到稳压电源（给加热膜供电）、加热膜、热流计（heat-fluxmeter，HFM）、恒温箱和估计打算机等配置，此中热流计维系热撒布感器（heat flux sensor，HFS），用于监测电池受热面因热损而变成的热流牺牲qout.尝试安装、热电偶（thermo couples，TC）及HFS陈设如图2所示。

正在尝试进程中，将2张同规格的加热膜敷于电池（SOC为50%）受热面，如图2（a）所示，并由一台稳压电源给其供电.将2个同规格的热流测头HFS别离布于电池受热面中央，如图2（b）所示，用于监测因热损惹起的热流牺牲。正在电池受热面中部距热流测头中央7mm处（正在笔直其侧边倾向相距2mm处）别离陈设1枚T型热电偶TC1和TC2，正在电池接触主面中央陈设1枚热电偶TC3.将电池置于由珍珠棉（expandable poly-ethylene，EPE）资料制成的保温盒中央，将该保温安装置于恒温箱，由恒温箱供应初始温度和恒定的境遇温度。热物性参数测试尝试配置和丈量安装参数如表2所示。

外貌的温变和热流密度每次测试前，均将恒温箱炉温调至−10°C，静止2h，确保电池温度与境遇温度相似。为了减小测试偏差，预设电池受热进程中冷、热面间的温差不低于5°C。通过几次尝试觉察，当输入功率靠近140W时，能够使电池冷热面间的温差（温度场到达准稳态后）最大到达11.5°C。为了清扫尝试的偶尔性偏差，反复测试3次。

以此中1次测试为例，如图3所示为电池受热进程中外貌的温变情状和热流牺牲变动情状。图中，θavg为电池均匀温度，qavg为受热面由热损惹起的均匀热流牺牲密度。正在测试进程中，为了避免电池温渡过高，当最大温度升至70°C时封闭电源。

如图3（a）所示，加热84s后，电池冷热面温变弧线的斜率渐渐趋于安静，受热面温度正在第900s时靠近70°C。如图3（b）所示，电池受热面的热流牺牲。

密度正在84s后近乎以线性上升，这紧要是因电池与境遇间的温差渐渐增大（同时热损增大）所致的。

按照图3所示的测试结果，估计打算电池受热面和冷面间的温差△θ（θL−θO）和电池的均匀温变率（dθ/dτ），估计打算结果别离如图4（a）、（b）所示。

从图4（a）可知，正在前84s，电池冷、热面间的温差上升较速；正在84s后，该温差趋于安静，但略向下倾斜，这紧要是由热损惹起的。由此可知，正在加热至84s时电池的温度场到达准稳态。从图4（b）可知，电池的温变率随时辰而渐渐降低，该情景是由热损惹起的。将图4（a）、（b）所示的数据别离代入式（6）、（10），探究图3（b）所示的qout，可得电池的比定压热容和法指导热系数。

如图5所示为电池比定压热容随温度的变动趋向。可知，电池比定压热容跟着温度的升高而增大，当温度从10°C升至60°C时，比定压热容从945。9J/（kg·K）上升到1166.6J/（kg·K），增幅约为21%。有热损标定和无热损标定线。与不探究热损的测算结果比拟，探究热损后测得的电池比定压热容消重约6%，且温度越高，两者的差错越大，这证明热损标定对测算结果具有较大的影响。

电池固体个别的资料是导致上述情景的紧要缘故。经常，电池的固体个别网罗外壳、电极和隔板等，资料的晶格振动能、分子回旋能、电子动能和内能跟着电池温度的升高而增大，这4种能量的加添导致电池资料机闭熵的加添，于是电池的比定压热容会跟着温度的升高而加添。个别研讨获得了肖似的趋向：Sheng等测得方形磷酸亚铁锂电池温度从−20°C上升至60°C时，比定压热容从1081J/（kg·K）上升至1267J/（kg·K），增大约12%，证明采用差异正极资料的锂离子电池比定压热容具有分别性。Drake等对圆柱形26650和18650磷酸亚铁锂电池比定压热容的丈量结果别离为1605和1720J/（kg·K），与本文的测试结果相差较大。一方面是因为笔者正在测试进程中，将圆柱形电池视为均质实体，实质上该型电池内部内芯与电池外壳具有必然的空度（普通间隔3~5mm），这使得测试结果偏大；另一方面，笔者未探究尝试进程中热量的牺牲情状，变成了丈量的比定压热容偏大。

如图6所示为κx随温度的变动趋向。可知，有热损标定的电池导热系数随温度的升高变动较小，均匀值为1.313W/（m·K），上下浮动不高出0.5%，受温度的影响能够忽视不计。当温度从10°C升至60°C时，无热损标定的导热系数，增大约4%。有热损标定和无热损标定线.比拟不探究热损的测算结果，探究热损后测得的电池导热系数消重约6%，且温度越高，两者差错越大，这证明热损标定对导热系数的测算结果具有较大的影响。该结果与电池导热系数随温度的变动趋向相似。辛乃龙通过查表及技艺手册获取铝箔、铜箔、正负极资料及隔阂的热物性参数，按照串并联热阻道理，估计打算获得软包电池的导热系数为0.913W/（m·K）。因为忽视了固体之间的热阻，导致测算结果与本文分别较大。

以与电池形态附近的块状有机玻璃（亚克力）为标样，调查本文措施的有用性。有机玻璃的实物图如图7所示，2块玻璃的规格相像，尺寸均为100mm×100mm×10mm。为了配合有机玻璃的热参数测试，所选加热膜（2张）的尺寸均为100mm×100mm×0.2mm。

从表3可知，有机玻璃比定压热容和导热系数的测试结果别离为1351J/（kg·K）和0.175W/(m·K），与实质值比拟，测试偏差别离为7.7%和2.8%，精度不低于92.3%。无热损标按时的偏差别离为10%和15%。该阐明证明，采用该措施测算电池的热参数具有较高的有用性，采用该措施测试电池的热参数时，热损标定非常要害。

与Drake等的测试措施比拟，该措施探究了热损，测算精度高。与盛雷等采用稳态法测试电池热参数比拟，本文措施的测试周期短。本文提出的锂离子电池热物性测试措施能够知足大尺寸软包锂离子电池的热物性测试哀求，且该措施属于“原位测试”，不必要拆解电池即可完工测试，测试伶俐且安好。采用热损标定的准稳态法丈量大尺寸软包锂离子电池的热物性，具有较高的适用性。

按照Moffat提出的不确定性阐明措施可知，尝试测试结果的不确定度由自变量的平方根确定。导热系数及比定压热容的不确定度能够通过下式估算：

（1）锂离子电池的比定压热容跟着温度的升高而线°C下，比定压热容增大21%；导热系数受温度的影响较小，受影响的水平远低于比定压热容。

（2）正在电池热物性参数的测试进程中，热损标定非常要害。本文尝试的验证结果显示，经热损标定后能够擢升5%的精度。验证结果显示，该措施的测算精度不低于92.3%，证实了该措施的有用性。

（3）本文措施属于非稳态法，测试进程属于“原位测试”，测试时长不高于900s。本文研讨可认为闭联动力电池企业供应有用的技艺援救，具有较高的工程操纵价钱。

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