[发明专利]一种圆柱电池径向导热系数的稳态测定方法与测定装置

权利要求书

1.一种圆柱电池径向导热系数的稳态测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对待测圆柱电池进行放电至一定的荷电状态，通过开口方式在圆柱电池的芯轴中空部位内置与隔膜材料紧密接触的圆柱形钢管加热器，所述钢管加热器内部安装一个或数个热电偶并引出正负极引线，并对圆柱电池开口处用密封胶进行密封、固化；

S2、将所述钢管加热器的正负极引线与外部的直流稳压电源连接，通过所述钢管加热器给圆柱电池提供恒定加热功率Q；

S3、沿所述圆柱电池外表面轴向等距贴敷一个或数个温度传感器，接着将圆柱电池置于温控箱之内，在温控箱内安装检测箱内温度的外部温度传感器，并将所述热电偶、温度传感器及外部温度传感器分别与数据采集仪相连输出温度信号；

S4、控制所述温控箱的初始温度值保持在T_o，通过钢管加热器给圆柱电池加热，外部通过自然对流或风冷散热，记录电池内部温度T_i与温控箱内温度T_o,当圆柱电池内部温度变化为连续5分钟内保持在0.2℃时认为达到稳态，记录稳态电池内部温度T_i与外部温度T_o,获取圆柱电池的内部温度与外部温度之差△T＝T_i-T_o；

S5、根据电池电芯的长度Lo和外径Do，钢管加热器的长度Li、内径Di2、外径Di1、导热系数ki，利用公式

计算所述圆柱电池的径向导热系数k。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池径向导热系数的稳态测定方法，其特征在于：

在步骤S2中，所述钢管加热器给圆柱电池加热的时间不低于30s，圆柱电池内部对外壁的温升幅度不低于5℃，考虑到圆柱电池的热安全性与热稳定性，其最大内部温度T_i不高于70℃。

3.根据权利要求1所述的圆柱电池径向导热系数的稳态测定方法，其特征在于：

在步骤S1中，所述开口方式为在电池脖颈处进行切割去除正极端盖；在步骤S2中，钢管加热器的长度与电芯长度相等，从开口处插入芯轴中，钢管加热器的上端与下端与电芯相平齐，钢管加热器上端与电池外壳之间的缝隙内用密封胶填充。

4.根据权利要求1所述的圆柱电池径向导热系数的稳态测定方法，其特征在于：

在步骤S1中，所述开口方式为在负极外壳正对芯轴处进行钻洞开口并去除负极极耳与电池外壳连接；在步骤S2中，钢管加热器的长度与电芯长度相等，钢管加热器从开口处插入芯轴中，钢管加热器的下端与电芯相平齐，钢管加热器上端与电池外壳之间的缝隙内用密封胶填充。

5.根据权利要求1所述的圆柱电池径向导热系数的稳态测定方法，其特征在于：

在步骤S1中，所述开口方式为在电池脖颈处进行切割去除正极端盖和负极外壳正对芯轴处开设孔洞并去除负极极耳与外壳的连接；在步骤S2中，钢管加热器的长度与电芯长度相等，钢管加热器从开口处插入芯轴中，钢管加热器的上端与下端与电芯相平齐，钢管加热器的上、下端与电池外壳之间的缝隙内用密封胶填充。

6.根据权利要求3或4或5所述的所述的圆柱电池径向导热系数的稳态测定方法，其特征在于：

所述密封胶为环氧胶或者硅胶，通过湿气固化或者加成反应固化。

7.根据权利要求1至5任一权利要求所述的圆柱电池径向导热系数的稳态测定方法，其特征在于：

所述钢管加热器包括电热丝、绝缘柱和中空钢管，所述绝缘柱位于中空钢管内，绝缘柱内安装有一个或者多个热电偶，

所述电热丝螺旋缠绕在绝缘柱上，在中空钢管与电热丝之间包裹一层耐高温电绝缘胶带，电热丝与热电偶从中空钢管的一端或者两端引出，所述热电偶的温度探头在绝缘柱中部穿过电绝缘胶带并与中空钢管内壁紧密接触。