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| 低溫環(huán)境通過高低溫濕熱試驗箱對電池壽命的影響 |
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| 時間：2025-6-19 14:28:41 |
在新能源技術(shù)快速發(fā)展的當(dāng)下，電池作為儲能核心部件，其壽命與性能直接影響設(shè)備的可靠性與使用體驗。高低溫濕熱試驗箱通過模擬極端環(huán)境，成為檢測電池性能的重要工具，其中低溫環(huán)境對電池壽命的影響尤為顯著。
低溫環(huán)境會改變電池內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)活性。以鋰電池為例，在高低溫濕熱試驗箱設(shè)定 - 20℃的低溫環(huán)境下，電解液的粘度會大幅增加，鋰離子在電解液中的遷移速度顯著減緩，導(dǎo)致電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)速率降低。長期處于這種低溫環(huán)境，電池電極材料與電解液之間的副反應(yīng)加劇，SEI 膜（固體電解質(zhì)界面膜）不斷增厚且結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定，阻礙鋰離子的正常嵌入與脫出，使電池容量不可逆地下降。有研究表明，在 - 20℃環(huán)境下循環(huán)充放電 100 次后，鋰電池的容量保持率可能從初始的 100% 降至 70% 以下，極大縮短了電池的使用壽命。
低溫還會對電池的物理結(jié)構(gòu)造成損害。在高低溫濕熱試驗箱的低溫測試中，電池內(nèi)部的電極、隔膜等材料因熱脹冷縮系數(shù)不同，會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。尤其是在反復(fù)的高低溫循環(huán)過程中，電極材料可能出現(xiàn)顆粒脫落、集流體與活性物質(zhì)之間的接觸變差等問題，進而導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大。某動力電池企業(yè)在試驗箱中對電池模組進行 - 30℃的低溫測試，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過 50 次高低溫循環(huán)后，模組的內(nèi)阻增加了 30%，不僅降低了電池的充放電效率，還可能引發(fā)局部過熱，加速電池老化，嚴重威脅電池的安全性與使用壽命。
此外，低溫環(huán)境下電池的充放電性能受到明顯抑制。在高低溫濕熱試驗箱內(nèi)，當(dāng)溫度降至 0℃以下時，電池的充電接受能力大幅下降。如果強行進行快速充電，可能會導(dǎo)致鋰離子在負極表面無法正常嵌入，而是直接以金屬鋰的形式析出，形成鋰枝晶。鋰枝晶會刺穿隔膜，造成電池內(nèi)部短路，引發(fā)電池鼓包、起火甚至爆炸等嚴重后果，直接終結(jié)電池的使用壽命。
高低溫濕熱試驗箱所模擬的低溫環(huán)境，從化學(xué)活性、物理結(jié)構(gòu)和充放電性能等多個維度對電池壽命產(chǎn)生負面影響。通過該試驗箱的測試，能夠幫助企業(yè)提前發(fā)現(xiàn)電池在低溫環(huán)境下的潛在問題，從而優(yōu)化電池設(shè)計與制造工藝，提升電池在低溫環(huán)境下的適應(yīng)性和使用壽命。
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