锂电池热时空分布特性分析仪：大型刀片电池的热时空分布特性测定

储能电池大型化、动力电池快充化、固态电池高性能化，三条技术路线对热管理提出了同一核心需求：电池内部温度场与产热场的时空分布必须被精准量化。

大型储能电芯：尺寸增大导致热传导路径延长，产热空间不均匀性加剧，局部热点与温度梯度的准确识别是热管理设计的前提。

快充动力电池：高倍率下瞬时产热率急剧攀升，产热与温度在秒级时间尺度上剧烈变化，传统表面测温无法捕捉内部热状态的动态演化。

固态电池：固-固界面接触热阻显著增大，界面局部产热与温度积聚成为影响性能与安全的关键因素，亟需界面热行为的原位表征手段。

上述场景中，表面温度仅反映内部热状态经传热路径调制后的边界信息，而仿真结果受制于边界条件与材料参数的不确定性，均难以独立揭示内部热时空分布的真实特征。

锂电池热时空分布特性分析仪，基于传热参数矩阵识别方法，在不破坏电池结构的前提下，实现内部温度场与产热场的时间-空间分布原位、无损测量。

本文以某大型刀片电池为对象，系统介绍该分析仪的测量原理、实验方案与实测结果，为大型储能、快充动力与固态电池的热管理研究提供可靠的数据支撑。

图1 BSA 1000型锂电池热时空分布特性分析仪

本实验采用的是BSA 1000型锂电池热时空分布特性分析仪，基于传热参数矩阵识别方法，结合高精度红外分布式测温，可以准确还原电池样品产热与温度的时间-空间分布特性。

仪器的核心优势：

• 非破坏性测量电池内部热状态；

• 高时间-空间分辨率；

• 兼容多规格尺寸样品；

• 多通道并行测试。

1.实验条件

测试仪器：BSA 1000型锂电池热时空分布特性分析仪

实验样品：刀片电池

电池工况：0.5C充电

温控设置：25℃恒温

2.实验结果

实验采用BSA 1000，测量大型刀片电芯在0.5C充电过程中的产热率与内部温度的时间-空间分布特性。可以看到，表面温度与内部温度存在明显差异；绝大多数时刻，产热集中于正负极处。充电末端产热集中于电芯中间区域。