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电池在真空烤箱的试验变化过程

互推小编
 

编辑 | 环仪仪器

锂电池、电芯等产品，在使用真空烤箱烘烤的过程中，水分几乎也是通过电芯上端蒸发去除，但电芯内部的温度与水分变化过程并不可见。不过，我们可以通过理论分析这一变化过程，下面由“环仪仪器”小编为大家讲解。

电池在真空烤箱的试验变化过程：

试验使用设备：环仪仪器 电池真空烤箱

试验产品：锂电池电芯

理论分析：

1.在烘烤过程中，热源在烘烤箱上端，电芯与烤箱上下夹板之间留有一定间隙，用于保证电芯拥有合适的烘烤温度，也利于蒸发的水分通过间隙扩散出烤箱以外。电芯在烘烤时的温度变化可通过傅里叶热传导定律计算：

2.式中，ρg为电芯内部正负极片平均密度; Cp为电芯比热容; T为电芯温度; K为电芯热传导热效率; x、y、z为空间坐标函数; L为电芯内部的水分气化潜热; M为电芯内部水分含量。电芯的边界条件设定为：

3.式中，Tr、Ts、Tair分别为烘烤箱内热源设定温度、电芯表面温度、烘烤箱内部环境温度; DW为电芯内部水分扩散系数;ρW为液态水密度。

热传导系数分为2部分，hr为热辐射源热传导系数，hc为烤箱内对流热传导系数，其中

4.式中，Tr、Ts、Tair分别为烘烤箱内热源设定温度、电芯表面温度、烘烤箱内部环境温度; DW为电芯内部水分扩散系数;ρW为液态水密度。

热传导系数分为2部分，hr为热辐射源热传导系数，hc为烤箱内对流热传导系数，其中

5.式中Lsp为烤箱内热源与电芯表面之间的距离; asp与bsp为电芯长度与宽度，其中各系数由上列结果带定。

为便于分析说明电芯不同位置温度与水分变化，将电芯分为表面、中间与底部三个部分，电芯表面部分离热源最近。计算可得到不同时刻电芯三个部分的温度变化，如图2所示。

通过上面的分析可以发现，在烘烤开始时，电芯各个部位测量均为慢慢升高的趋势，表面温度升高最快，底部升高最慢，烘烤近95 min左右后，电芯各个部位逐渐达到最高温度，与烤箱内部温度达到一致。

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如需了解更多锂电池烘烤测试的知识，可以访问“环仪仪器”官网，咨询相关技术人员。

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