NTC、热电偶、红外、光纤，四大电池测温神器怎么选？

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电池的温度变化，就像人的体温一样，稍有波动就可能引发‘高烧’或‘冻伤'。那么——我们该如何精准测量电池的体温？首先要选择一款合适的测量工具，就像为不同的战场挑选合适的兵器。这篇文章就是带大家深入了解四大主流测温技术（NTC热敏电阻、热电偶、红外热成像、分布式光纤）的“独门绝技”，并清晰地告诉大家，在不同应用场景下，谁才是最有效的“神兵利器"。

四大神器，各显神通

1）经济适用之王：NTC热敏电阻 (NTC Thermistor)

一句话点评：

大规模量产BMS的“统治者”，性价比的极致体现。

核心优势：

成本极低，尺寸微小，接口简单（简单的双线电阻）；
完美契合一个电池包内需要布置数十个甚至上百个监测点的需求；
其测量范围（通常-50℃至250℃）完全覆盖电池正常工作及一般故障区间^[1]；
在电池常用工作温度（如0℃至60℃）内灵敏度非常高，能为BMS的精细化热管理提供精确输入。

2）硬核生存战士：热电偶 (Thermocouple)

一句话点评：

滥用测试等极端环境下的“不死鸟”，专为记录“灾难”瞬间而生。

核心优势：

拥有极宽的测量范围，可轻松应对热失控时飙升至1000℃以上的极端高温；
物理坚固性极佳，能在剧烈的测试中存活下来，记录下宝贵的失效过程数据；
响应速度快（毫秒至秒级），能够捕捉温度的剧烈变化趋势；
是建立电池安全模型和验证失效机理的基石。

3）效率之眼：红外热成像 (Infrared Thermography)

一句话点评：

产线质检与研发验证的“鹰眼”，追求速度与全局视野。

核心优势：

快与广：非接触式，响应速度极快（毫秒级），瞬间获得包含数万个测温点的完整二维表面温度图；
产线质检：能快速识别焊接不良、电极涂布不均或内部微短路等缺陷；
研发验证：二维温度分布图可直接与CFD热仿真结果匹配，是验证热模型的理想数据源。

4）未来探路者：分布式光纤传感 (DFOS)

一句话点评：

高保真研究的“终极标杆”，揭示被传统方法忽略的惊人真相。

核心优势：

精与全：一根光纤变成数千个连续温度传感器，空间分辨率毫米级，支持360°全景测温；
抗干扰：纯光学原理，完全不受强电磁环境干扰；
准：可测金属极耳温度，红外难以胜任；
颠覆性发现：研究发现：电池主表面最高温度仅52.1℃时，负极极耳温度高达113.9℃。这一超过 60°C 的巨大温差，揭示了在电池内部存在着远比我们先前想象的更为极端的局部热事件。^[2]
当前定位：主要用于前沿研究和高价值建模验证，因系统昂贵。

一张图看懂所有

对比维度	NTC热敏电阻	热电偶	红外热成像	分布式光纤传感 (DFOS)
工作原理	电阻负温度系数	塞贝克效应	黑体辐射与发射率	瑞利散射光谱分析
典型精度	极高（±0.1℃至±1.0℃，在特定范围内）^[3]	中等（±1.5°C 或 ±2.5°C , 遵循IEC 60584标准）	中等（±1.0℃或读数的1%, 在受控的环境下）^[4]	高（典型系统 ±1 °C；高端 Raman/OFDR 平台 ±0.1 °C）^[5]
系统成本	极低	低	中高	极高（解调仪）
测量方式	单点测量	单点测量	表面区域测量	分布式线状测量
安装复杂度	低	中等	低（非接触）	高
核心应用	量产BMS	滥用/安全测试	产线QC/模型验证	前沿研发/高保真建模
最大优点	成本效益无敌	皮实、耐高温	快速、全局、非接触	高空间分辨率、抗干扰
最大挑战	仅单点，范围窄	精度相对较低	怕反光，依赖发射率	成本极高

写在最后

回到我们最初的问题：到底该怎么选？

答案其实已经非常清晰：没有最好的技术，只有最适合的应用场景。

如果你的目标是大规模、低成本的量产监控，NTC 是不二之选；
如果你要挑战电池的安全极限，探究热失控的奥秘，热电偶 是你的搭档；
如果你追求效率和全局视野，红外热成像 会是得力助手；
如果你致力于前沿研究、细节洞察，分布式光纤 将是你的终极利器。

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在您的工作中，您用哪种工具最多？又踩过哪些有趣的“坑”呢？欢迎在评论区留言，分享您的经验和智慧！

参考资料：

1. https://www.ametherm.com/blog/thermistors/temperature-sensors-thermistors-vs-thermocouples

2. Batteries 2025, 11(1), 19

3. https://en.wi kipedia.org/wiki/Thermistor

4. Energies 2022, 15(16), 6000

5. https://www.bakerhughes.com/subsea/flexible-pipe-systems/flexible-pipes-integrity-management-systems/distributed-temperature-sensing-dts?utm_source=chatgpt.com

来源：锂电芯动

基于数学模型解密粘结剂上浮机理及应对措施

在锂电池极片的制备过程中，烘烤阶段虽然通常被视为“后处理”，却是决定涂层结构均匀性和成膜质量的关键环节。不少企业在实际生产中，都会遇到一个常被忽视但却威胁重大的问题——粘结剂上浮。在烘烤过程中，粘结剂出现由涂层内部向表层迁移的现象，会导致胶黏剂在极片分布不均，严重影响粘附力、电极界面电阻及循环稳定性等核心性能表现。然而，目前多数工程人员主要依赖经验调整，缺乏系统的理论指导。本文将基于数学模型，从溶剂传输行为、浓度梯度驱动机制到粘结剂的固化来进行系统解析上浮机理，并提出切实可行的应对措施，为优化极片干燥工艺提供理论与实践参考。一、上浮核心机理分析溶解在溶剂中的粘结剂的输运通常由对流-扩散方程描述：其中：(c_b)是粘结剂在液相中的浓度(u_l)是溶剂的传输速度(D_{eff,b})是粘结剂在多孔介质中的有效扩散系数(S_b)是源项，用于描述粘结剂的沉淀或溶解从上述方程可以看出粘结剂在极片中的浓度分布主要是由以下三种机制共同作用导致的：1.溶剂传输驱动烘烤初期，涂层内部溶剂开始蒸发，导致涂层表面和底部形成温度梯度与蒸汽浓度梯度。此时，内部溶剂向表层流动，携带着部分粘结剂上浮。上浮的驱动力主要来源于以下两种：对流传输：受温度和压力差驱动，溶剂形成微对流，推动粘结剂随之上浮；毛细作用：表层蒸发速度大于内部溶剂扩散速度时，涂层中液相粘结剂在毛细力作用下被吸向表面。此外，不均匀气流与热源分布也可能造成粘结剂迁移的局部扰动，增加其在XY面（垂直于极片表面为Z方向）上的不均匀性。2.浓差梯度驱动随溶剂不断蒸发，涂层内部逐渐形成粘结剂浓度梯度。通常表层粘结剂浓度较高，底部浓度较低，粘结剂自发地从高浓度向低浓度方向扩散，即从表层向底层扩散。该扩散过程与溶剂传输方向相反，具有缓冲和对抗上浮的作用。在干燥速度较慢时，粘结剂拥有足够时间进行扩散和再分布，最终实现较为均匀的浓度分布。3.固化机制随着烘烤温度上升，涂层表层的溶剂迅速挥发，导致该区域的粘结剂浓度急剧上升。当浓度达到一定临界值时，粘结剂将失去足够的流动性，呈现出“半固化”状态。在这种状态下，粘结剂不再随溶剂迁移而移动，被“锁定”在靠近表层的位置。如果固化发生得过早，粘结剂来不及重新分布，最终形成表面富集状态。这一机制在快速烘烤、升温过猛的条件下尤为突出。二、应对措施基于上述原理我们可以从工艺和材料两个角度来抑制粘结剂的上浮。1.工艺角度：控制干燥动力，给粘结剂重新分布留空间缓坡升温策略：通过降低升温速率，减缓表层溶剂挥发速度，延长粘结剂扩散重分布时间，减少其表层富集概率；分段控温设计：如先低温预干燥（使溶剂缓慢迁移）、后高温定型，可有效减少上浮成膜；气流控制优化：调整风速、风向，避免局部热扰动造成粘结剂在XY方向上分布不均匀（垂直于极片表面为Z方向）；2.材料角度：提高迁移阻力，减弱粘结剂迁移性溶剂优化：选择高沸点/低挥发性的溶剂，延长干燥时间窗口，降低溶剂迁移速度；浆料固含优化：适当提高浆料的固含量，能使迁移阻力提高，在一定程度上降低粘结剂的迁移以及浆料的沉降。材料体系创新：引入交联结构（如UV固化丙烯酸酯粘结剂）或使用两亲性聚合物（如PAA-PVDF嵌段共聚物），在溶剂挥发前利用化学手段（交联或锚定）在涂层内部构建一个稳定的微观结构，从而对抗溶剂迁移带来的物理驱动力，最终实现对粘结剂迁移的有效抑制。引入增稠或结构型助剂：如添加适量纳米SiO₂、粘结剂辅助聚合物，提高初始体系黏度并增强三维网络结构，抑制迁移路径。结语：粘结剂上浮虽是锂电极片干燥过程中的一个“微观现象”，但其引发的后果却影响着电池性能的一致性与可靠性。从溶剂迁移到浓差扩散，再到浓缩固化，整个过程体现了复杂的多物理场耦合行为。唯有通过系统性的机理理解，才能从工艺设计和材料配方两端实现科学控制，避免“经验调试”带来的不确定性。这不仅有助于提高极片良率，更是迈向高一致性电芯制造的重要一步。除了上述提到的机理还有什么其他导致粘结剂上浮的因素，欢迎在评论区里发表你的看法！参考文献：JournalofPowerSources393(2018)177-185Batteries2023,9,455.来源：锂电芯动