[发明专利]一种接触热阻的测试装置和方法

说明书

本发明提供了一种接触热阻的测试装置和方法。本发明的装置和方法，是利用两个具有液体流通管道的夹持件夹持被测件，并分别向两个夹持件通入一定温度一定流量的液体，从而通过被测件将其中一个夹持件中液体的热量传递到另一个夹持件中的液体中，进而通过采集两个夹持件中液体进液口和出液口处的温度和液体流量获得被测件的热阻。通过这种方式，分别测试两种被测件的热阻以及该两种被测件进行叠加后的热阻，并通过计算进而获得该两种被测件之间的接触热阻。本发明对操作人员和设备硬件要求低，准确度高，适合工业应用。通过设定不同压力、温度等条件，可直接测试得到不同工况下的测试结果，可以为传统仿真技术提供理论计算的准确参数。

技术领域

本发明涉及材料测试领域，特别涉及一种接触热阻的测试装置和方法。

背景技术

电池的热管理，是电池大规模使用的核心技术，也是目前制约电池发展的瓶颈之一。良好的温度控制，不但关系到电池的性能和寿命，更关乎到电池的安全性，甚至威胁到使用者的生命财产安全。热阻是指，当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。当热量流过两个相接触的固体的交界面时，界面本身对热流呈现出明显的热阻，称为接触热阻。

不同材料的热阻，则是制约电池换热效率的重要因素。除了材料固有的热阻之外，还有额外的传热阻力，即接触热阻。影响接触热阻的因素很多，两个物体相互接触时，不论表面如何光滑，总会有微观上的缺陷，这些缺陷，会导致两个物体在微观上的不接触。这些不接触的位置，可能是真空，可能是空气，也可能是被导热介质人为填满(如在材料间添加导热硅脂)，热量依靠这些不接触的缝隙内的气体的热传导和/或热辐射，或者导热硅脂等材料进行传递，而它们的传热能力远不及一般的固体材料。进而接触热阻往往会比材料本身的热阻高出很多。

现有技术研究，多是根据材料性能，建立数据库模型，进行仿真计算。具体的方法包括：有限元分析法，分子动力学分析法，蒙特卡洛随机点分析法等等。由于这种理论分析方法，误差较大，需要假设的参数也十分复杂。在某些稍复杂的工况时，仿真时建模复杂，对分析人员的要求和计算机硬件要求较高，因此，这些方法不适用于工程应用。

电动汽车中，动力电池是其唯一动力来源，在动力电池进行高功率输出时，将产生热量，当动力电池温度高于其正常工作温度时，动力电池会存在安全风险，而在温度低于动力电池正常工作温度时，动力电池便不能有效地进行动力输出，因此，需要一套动力电池温控系统来对动力电池的温度进行调解，使得动力电池工作于其安全工作温度区间内，保证动力电池的正常工作。在该动力电池温控系统中，需要对动力电池设置散热片，使得热量能够高效传递，同时，还需要在动力电池外安装用于热量交换的水室，水室与散热片相接触，进而通过水室中循环的冷却液进行动力电池的热量交换，使得动力电池的温度处于其工作温度范围内。

为实现动力电池温度的有效控制，需要水室与散热片之间的良好接触。这就需要在电动汽车研发的初期就必须结合整车设计结构而进行综合考虑。进而需要一种有效快速的适用于工程应用的手段获取水室与散热片之间的接触热阻，为整车设计中的动力电池温控系统提供原始数据的支持。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，以提供一种接触热阻的测试装置和方法，通过利于工业实现的手段获得材料间的接触热阻。

本发明提供了一种接触热阻的测试装置，包括：

第一夹持件，所述第一夹持件开设有第一进液口和第一出液口，并且所述第一夹持件中具有连通于所述第一进液口和第一出液口的第一管道，第一冷却液从所述第一进液口流入，并从所述第一出液口流出；

第二夹持件，所述第二夹持件开设有第二进液口和第二出液口，并且所述第二夹持件中具有连通于所述第二进液口和第二出液口的第二管道，第二冷却液从所述第二进液口流入，并从所述第二出液口流出；

被测件，所述被测件夹持于所述第一夹持件和第二夹持件之间；