1. 深入解析：等温量热与绝热量热在锂电池充放电产热测量中的对比研究

等温量热与绝热量热在锂电池充放电产热测量中的对比研究

2025-05-19

热安全检测实验室（ThermSafe） | 锂电池充放电产热测试专家

热安全检测实验室（ThermSafe）提供精准的锂电池充放电产热检测服务，依托BAC-420A绝热加速量热仪与BIC-400A等温量热仪，覆盖：

• 全倍率（0.1C~5C）产热功率与产热量测定
• 宽温域（-30℃~65℃）绝热/等温双模式测试
• 磷酸铁锂（LFP）/三元（NCM）电池全场景分析
• 国标GB/T 36276等标准合规性检测

一、研究背景与实验设计

1. 核心问题与仪器原理

锂离子电池充放电过程中的热效应（反应热、极化热等）直接影响其安全性与寿命。本研究对比两种主流量热技术：

    ▶ 等温量热仪（BIC-400A）：通过电功率补偿维持恒温，直接测量产热功率

    ▶ 绝热加速量热仪（BAC-420A）：追踪绝热温升，计算产热量与比热容

    两者原理差异如图1所示：

2. 实验方案

样品与设备：

    - 18650三元电池（NCM, 2000mAh）、50Ah方形磷酸铁锂电池

    - BIC-400A等温量热仪（控温30℃/50℃）

    - BAC-420A绝热加速量热仪（起始温度30℃）

    - 测试工况：0.33C~1C充放电，恒压恒流模式

二、实验结果与对比分析

1. 比热容测定

利用BAC-420A测得电池平均比热容为：

    - 18650电池：1125.95 J/(kg·℃)

    - 方形电池：808 J/(kg·℃)

2. 产热功率对比

如图3所示，两种仪器测得的产热功率趋势一致，但等温量热存在滞后性（装样方式导致）：

    ▶ 1C放电时，绝热法产热量（1123.23J）低于等温法（1408.05J）

    ▶ 低倍率充电（0.33C）时，绝热法产热量（6291.79J）高于等温法（5358.45J），可能因吸热未被有效追踪

3. 数据统计与规律

表1 18650电池产热量对比（30℃）工况绝热法（J）等温法（J）0.5C充电675.73772.461C放电1123.231408.05

三、热安全检测实验室（ThermSafe）服务优势

基于上述研究，热安全检测实验室（ThermSafe）提供**双模式量热测试服务**，精准匹配不同应用场景：

• 等温量热：适合高精度产热功率实时监测，分辨率达0.1mW
• 绝热加速量热：支持全温域绝热温升追踪，覆盖-30℃~65℃
• 一站式分析：同步提供比热容、导热系数、热失控产气等配套测试

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