然而，根据行业内人士的普遍反馈，Hot Disk法测定的导热系数存在着实验重复性不好、测试结果不准确等问题，限制了仿真模型的准确性和指导意义。

为了解决Hot Disk法的诸多问题，杭州泰默检测技术有限公司开发了基于红外热像仪测温与三维数据反演技术的3D热物性分析仪，如图2所示。

▲ 图2 TCA 3DP-160 3D热物性分析仪及其原理示意图

(i) 试样准备

购置了4种尺寸和容量各不相同的软包锂电池，并将电池都充电至100% SOC，分别将它们编号为：1#，2#，3#，4#。

(ii) 测试过程

分别用TCA 3DP-160 3D热物性分析仪和Hot Disk热物性分析仪（以下简称TCA 3DP法和Hot Disk法）对试样导热系数进行测量，每个样品重复测量6次。为了对比和检验TCA 3DP法和Hot Disk法所测结果的准确性，利用稳态法对试样的纵向导热系数进行测量，每个样品测试2次。

图3展示了TCA 3DP和Hot Disk两种方法测得的软包锂离子电池面向和纵向导热系数的测试结果。

可以看出TCA 3DP法测得的面向和纵向导热系数数据离散程度都较小，其相对标准差基本上控制在3%以内，说明该方法测得结果实验重复性较好。

而Hot Disk方法测得的数据离散程度较大，例如：3#和4#电池的面向导热系数相对标准差分别为7.6%和10.2%，纵向导热系数相对标准差分别为6.5%和14.1%，远高于TCA 3DP方法的测试结果。

这些数据表明TCA 3DP方法在实验重复性上较Hot Disk方法好很多。

可以看出，TCA 3DP法测得的结果与稳态法更为接近，相对偏差在4% ~ 11.5%之间，而Hot Disk法测得的结果与稳态法差别较大，相对偏差在61.5% ~ 122.7%之间。

因此，我们可以得出结论：相比于Hot Disk法，TCA 3DP法测得的导热系数更为准确。

通过上述实验结果的对比发现，Hot Disk方法测试软包锂离子电池导热系数，除了实验重复性相对较差外，测试结果也存在着一定的系统误差。

重复性不佳可能是接触热阻带来的问题。软包锂离子电池表面并不是理想平整的，且铝塑膜具有一定的形变能力（如图5a所示），所以Hot Disk探头与电池表面的贴合状态受操作手法与探头位置影响，从而导致了每次试验接触热阻之间的差异，降低了实验重复性。

▲ 图5 Hot Disk法测试的接触热阻（a）和仅能反映样品局部特征（b）的问题示意图

使用TCA 3DP方法的3D热物性分析仪可以准确、高效且便捷地测定软包锂电池的面向与纵向导热系数，可以为动力电池开发过程中的电池热管理与安全设计提供可靠的基础热物性数据支撑。