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高低溫試驗箱在電池測試中應用

來源:上海榮計達儀器科技有限公司   2025年07月22日 10:22  

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

一、應用場景

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

常規溫度穩定性驗證
評估電池在日常使用溫度范圍內(如 - 20℃~60℃)的性能一致性,確保用戶體驗穩定。

加速老化試驗
通過高溫環境加速電池化學反應,縮短老化周期,快速預測電池的使用壽命。

二、測試項目

1. 性能測試

容量與容量保持率
在不同溫度下(如 - 10℃、25℃、45℃)對電池進行充放電循環,測量其實際容量與標稱容量的偏差,以及多次循環后的容量衰減情況。
充放電效率
測試電池在高低溫環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)。

內阻變化
溫度變化會影響電池內阻(低溫內阻增大、高溫可能因副反應導致內阻波動),通過試驗箱控制溫度,結合內阻儀監測內阻變化對電池性能的影響。

2. 安全性測試

熱失控觸發條件
在高溫環境下(如 50℃~150℃),測試電池是否出現漏液、鼓包、冒煙甚至爆炸,確定熱失控的臨界溫度。
低溫安全性
驗證低溫下電池是否因電解液凍結導致結構破裂,或充電時因鋰枝晶生長引發短路風險。

溫度循環沖擊進行高低溫交替循環(如 - 40℃→85℃,循環 50 次),測試電池外殼、電極接口的密封性和結構穩定性,避免因溫度變化導致的物理損壞。

3. 可靠性與壽命測試

循環壽命評估
在特定溫度下(如 45℃高溫)進行充放電循環,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 100 次等效于常溫 300 次)。

存儲性能
將電池在高溫(如 60℃)或低溫(如 - 20℃)下存儲一定時間(如 30 天),測試其存儲后的容量恢復能力、內阻變化及是否出現漏液等損壞。

三、對電池類型的針對性測試

不同類型電池的測試重點不同,高低溫試驗箱的應用也有差異:

鋰電池(消費電子 / 動力電池):核心測試低溫容量衰減、高溫熱失控、循環壽命。

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

固態電池:測試高溫下電解質穩定性、低溫離子傳導效率(因固態電解質低溫性能通常優于液態)。

四、設備技術要求

為滿足電池測試的精準性,高低溫試驗箱需具備以下特性:

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

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

安全防護:配備防爆門、惰性氣體接口、煙霧傳感器等,應對電池測試中可能的安全風險。

兼容性:可集成充放電柜、數據采集系統,實現溫度 - 充放電 - 數據記錄的自動化聯動。

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