導熱分析儀如何評測電芯、隔膜與熱界面材料的熱管理性能？

更新時間：2025-09-04

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　　導熱分析儀通過精確測量導熱系數(shù)、熱擴散系數(shù)等核心參數(shù)，結合非接觸測溫、三維熱數(shù)據(jù)反演及瞬態(tài)熱分析技術，可系統(tǒng)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(shù)據(jù)。結合三維熱傳遞數(shù)值模型與智能優(yōu)化算法，可同時計算電芯面向與縱向?qū)嵯禂?shù)（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(zhì)傳熱模型反演計算，可獲取芯體面向?qū)嵯禂?shù)、縱向?qū)嵯禂?shù)及殼體換熱系數(shù)，為電芯散熱設計提供多維度數(shù)據(jù)支持。

　　二、隔膜熱穩(wěn)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(shù)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(shù)（α=0.1388×d²/t??），結合比熱容與密度數(shù)據(jù)進一步推導導熱系數(shù)。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(wěn)定性測試

　　在-100°C至500°C溫度范圍內(nèi)，評估隔膜導熱系數(shù)隨溫度的變化趨勢，驗證其熱失控條件下的結構穩(wěn)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(shù)學模型計算導熱系數(shù)。該方法支持塊狀、薄板及薄膜樣品的測試，導熱系數(shù)測量范圍達0.005-500W/(m·K)，重復性優(yōu)于±2%。

　　穩(wěn)態(tài)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(shù)，適用于均質(zhì)與非均質(zhì)材料的等效熱傳導性能評估。