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高低溫試驗(yàn)箱在電池測試中應(yīng)用

來源:上海榮計(jì)達(dá)儀器科技有限公司   2025年07月22日 10:22  

高低溫試驗(yàn)箱其核心作用是模擬不同溫度環(huán)境,評估電池在各種溫度下的性能、安全性和可靠性。

一、應(yīng)用場景

環(huán)境模擬
模擬高溫(如汽車引擎艙、熱帶地區(qū))、低溫(如北方冬季、高海拔地區(qū))或溫度驟變環(huán)境,測試電池在條件下的表現(xiàn)。

常規(guī)溫度穩(wěn)定性驗(yàn)證
評估電池在日常使用溫度范圍內(nèi)(如 - 20℃~60℃)的性能一致性,確保用戶體驗(yàn)穩(wěn)定。

加速老化試驗(yàn)
通過高溫環(huán)境加速電池化學(xué)反應(yīng),縮短老化周期,快速預(yù)測電池的使用壽命。

二、測試項(xiàng)目

1. 性能測試

容量與容量保持率
在不同溫度下(如 - 10℃、25℃、45℃)對電池進(jìn)行充放電循環(huán),測量其實(shí)際容量與標(biāo)稱容量的偏差,以及多次循環(huán)后的容量衰減情況。
充放電效率
測試電池在高低溫環(huán)境下的充電接受能力(如低溫充電是否緩慢、高溫是否過充)和放電效率(如高溫下能量損耗是否增加)。

內(nèi)阻變化
溫度變化會(huì)影響電池內(nèi)阻(低溫內(nèi)阻增大、高溫可能因副反應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)阻波動(dòng)),通過試驗(yàn)箱控制溫度,結(jié)合內(nèi)阻儀監(jiān)測內(nèi)阻變化對電池性能的影響。

2. 安全性測試

熱失控觸發(fā)條件
在高溫環(huán)境下(如 50℃~150℃),測試電池是否出現(xiàn)漏液、鼓包、冒煙甚至爆炸,確定熱失控的臨界溫度。
低溫安全性
驗(yàn)證低溫下電池是否因電解液凍結(jié)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破裂,或充電時(shí)因鋰枝晶生長引發(fā)短路風(fēng)險(xiǎn)。

溫度循環(huán)沖擊進(jìn)行高低溫交替循環(huán)(如 - 40℃→85℃,循環(huán) 50 次),測試電池外殼、電極接口的密封性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,避免因溫度變化導(dǎo)致的物理損壞。

3. 可靠性與壽命測試

循環(huán)壽命評估
在特定溫度下(如 45℃高溫)進(jìn)行充放電循環(huán),加速電池老化,通過容量衰減速率推算常溫下的使用壽命(如高溫循環(huán) 100 次等效于常溫 300 次)。

存儲(chǔ)性能
將電池在高溫(如 60℃)或低溫(如 - 20℃)下存儲(chǔ)一定時(shí)間(如 30 天),測試其存儲(chǔ)后的容量恢復(fù)能力、內(nèi)阻變化及是否出現(xiàn)漏液等損壞。

三、對電池類型的針對性測試

不同類型電池的測試重點(diǎn)不同,高低溫試驗(yàn)箱的應(yīng)用也有差異:

鋰電池(消費(fèi)電子 / 動(dòng)力電池):核心測試低溫容量衰減、高溫?zé)崾Э亍⒀h(huán)壽命。

鉛酸電池:關(guān)注高溫下電解液蒸發(fā)速度、低溫下啟動(dòng)能力(如汽車啟動(dòng)電池在 - 30℃的輸出功率)。

固態(tài)電池:測試高溫下電解質(zhì)穩(wěn)定性、低溫離子傳導(dǎo)效率(因固態(tài)電解質(zhì)低溫性能通常優(yōu)于液態(tài))。

四、設(shè)備技術(shù)要求

為滿足電池測試的精準(zhǔn)性,高低溫試驗(yàn)箱需具備以下特性:

溫度范圍廣:通常需覆蓋 - 70℃~150℃(特殊場景可達(dá) - 100℃~200℃),精度控制在 ±0.5℃以內(nèi)。

溫變速率可調(diào):支持快速溫變(如 5℃/min)模擬驟變環(huán)境,或慢速溫變(如 1℃/min)模擬自然溫度變化。

安全防護(hù):配備防爆門、惰性氣體接口、煙霧傳感器等,應(yīng)對電池測試中可能的安全風(fēng)險(xiǎn)。

兼容性:可集成充放電柜、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)溫度 - 充放電 - 數(shù)據(jù)記錄的自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)。

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