软包锂离子电池作为高比能、轻量化的代表，其独特的铝塑膜封装和多层堆叠/卷绕结构导致其面向导热系数与纵向导热系数存在巨大差异，通常会相差两个数量级。这种各向异性对热管理仿真和散热结构设计影响巨大。
软包锂离子电池作为高比能、轻量化的代表，其独特的铝塑膜封装和多层堆叠/卷绕结构导致其面向导热系数与纵向导热系数存在巨大差异，通常会相差两个数量级。这种各向异性对热管理仿真和散热结构设计影响巨大。
锂离子软包电池作为动力电池和储能电池的重要封装形式，在能量密度和轻量化方面具有显著优势。然而由于内部多层卷绕或堆叠的微结构，其法向（纵向）导热系数与面向导热系数存在巨大差异，纵向导热系数通常仅为0.3~0.9 W/(m·K)，而面向导热系数可达20~30 W/(m·K)，前者比后者低约两个数量级。这种强烈的各向异性导热特性直接影响电池的充放电效率和热失控蔓延路径，是电池热管理仿真中不可忽视的关键物性参数。
传统的稳态法或Hot Disk法测定软包电池导热系数时，受限于接触热阻、测试周期长和单一方向测量等不足，难以精准表征电池的复杂非均质传热行为。本测试采用的TCA 3DP-160 3D热物性分析仪，基于红外热像仪测温与三维热数据反演技术，能够在一次非破坏性实验中同时获取电池的纵向导热系数（kz）与面向导热系数（kx），是目前行业内测定软包锂电池各向异性导热系数最为有效的测试方案。
测试过程中，将特定尺寸的柔性电热片粘贴在软包锂电池底部，施加脉冲热激励。红外热像仪对电池上表面进行非接触测温，记录温度空间分布及时间演变数据。结合温度数据和被测对象的三维热传递数值模型，利用智能优化算法进行热参数反演计算，能够同时求取电池面向与纵向导热系数（kx、kz），求解得到的热参数可以实现模型预测误差最小化。
样品内部真实的传热路径与数值模型的吻合程度决定了测试结果的置信度。理想条件下，加热片释放的热流应穿透电芯垂直传导至上表面；当存在加热片不适配或参数设置不合理等情况时，一方面将存在不可忽略的热流分量沿铝塑膜进行传导，形成样品表面热流环路，偏离计算模型，降低测量准确性；另一方面，若观测面的温升幅值过小，温度噪声带来的随机误差将导致测量精度下降。该指标可以通过反演计算过程生成的误差曲线进行定性评估——误差曲线呈现“V”字形，形状越尖锐则代表测量结果的置信度越高。
| 测试参数 | 参考范围/说明 |
|---|---|
| 面向导热系数（kx） | 软包电池通常为20~30 W/(m·K)，15Ah实测约23.93 W/(m·K) |
| 纵向导热系数（kz） | 软包电池通常为0.3~0.9 W/(m·K)，15Ah实测约0.36 W/(m·K)，比面向导热系数低约两个数量级 |
| 预测误差（上表面） | 通常控制在0.12℃以内，各测点偏差<0.2℃ |
| 温度依赖性 | 与温度弱相关或无关，视正负极材料体系而定 |
| 样品尺寸兼容性 | 手机电池（~3.5Ah）至大容量储能电池（~25Ah）均可适配 |
根据样品尺寸特点选择不同规格的加热片和加热方案，是获得准确测试结果的关键前提。以下为针对3种典型软包电池的参考方案：
| 电池类型 | 加热片规格 | 加热方案 | 方案设计依据 |
|---|---|---|---|
| 常规15Ah储能电池 （长边/厚度>20） |
54mm×36mm（标配） | 8W，30s，1个周期 | 比值较大，热流快速穿透电池，中心点升温较快，可适当降低加热功率或缩短加热时间以缩小大面方向的温度扩散范围，避免热流环路影响 |
| 大厚度25Ah储能电池 | 108mm×36mm（加大） | 8W，60s，3个周期 | 厚度较大，选用大面积加热片增强热流穿透，同时配合多周期加热提升红外采样信噪比 |
| 小尺寸3.5Ah手机电池 | 32mm×22mm（小尺寸） | 2W，15s，1个周期 | 尺寸小，需缩小加热面积以匹配样品底面，低功率短时间加热防止全域温度过快饱和 |
试验完成后，您将获得一份专业三维热物性测试报告，内容包括：
样品准备与表面处理：记录软包电芯的尺寸、质量、正极材料类型及SOC状态。在电池上表面喷涂均匀高发射率黑体漆，确保红外测温发射率一致。
加热片选型与粘贴：根据样品尺寸匹配合适规格的柔性电热片。通常长边/厚度比值较大的常规电池选用标配54mm×36mm加热片；厚度较大的样品选用加大规格（108mm×36mm）以增强热流穿透并防止热量沿铝塑膜面内过度扩散形成热流环路；小尺寸手机电池则选用32mm×22mm加热片。将电热片紧密粘贴在软包锂电池底部，确保无空气间隙。
腔体装载与定位：将组装好的样品通过绝热夹具固定于分析仪腔体内，避免强制散热干扰。连接电源线与测温线束，确认热电偶贴合于加热面及上表面中心点。
参数设定与热激励：根据样品尺寸与加热片规格，设定加热功率、加热时长及加热周期。
常规15Ah电池：加热功率8W，加热时间30s，加热周期1个。
大厚度25Ah电池：加热功率8W，加热时间60s，加热周期3个。
小尺寸3.5Ah电池：加热功率2W，加热时间15s，加热周期1个。
红外温度场采集：启动热激励后，红外热像仪对电池上表面进行非接触测温，全程高帧率记录温度空间分布及时间演变数据。
多参数反演计算：将温度数据导入软件，结合三维热传递数值模型，利用智能优化算法进行热参数反演计算，同时求解出面向导热系数（kx）与纵向导热系数（kz）。通过预测误差空间分布图和“V”字形误差曲线定性评估测量置信度。
变温测试（视需） ：在不同环境温度点（如15℃、25℃、35℃、45℃）重复测试，获取导热系数的温度依赖性数据，绘制变温趋势曲线。
TCA 3DP-160/TCA 2S-080
常规排期 3–7 个工作日，具体取决于样品数量与测试设置；需要加急时可在预约时注明。
与样品规格和测试项目有关，请在预约时说明样品类型与数量，工程师会给出具体送样要求。
报告写明所依据的测试方法、样品信息与测试条件，可用于研发验证、供应商评估与内部质量分析；如需对外提交，建议提前与接收方确认要求。