隨著新能源汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，鋰離子電池作為核心動(dòng)力源，其性能的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。在各種嚴(yán)苛環(huán)境因素中，低溫對(duì)電池性能的影響尤為顯著。低溫會(huì)導(dǎo)致電解液粘度增大、離子電導(dǎo)率下降、界面反應(yīng)阻抗增加等問題，進(jìn)而引發(fā)電池容量衰減、充放電效率降低、功率輸出受限，甚至在極端情況下可能觸發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)電池單體進(jìn)行低溫適應(yīng)性試驗(yàn)檢測(cè)，評(píng)估其在低溫環(huán)境下的工作能力、性能衰減程度及可靠性，是產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制和安全認(rèn)證中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這項(xiàng)檢測(cè)不僅關(guān)乎產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)（如電動(dòng)汽車冬季續(xù)航里程），更是保障電池系統(tǒng)在寒冷地區(qū)或季節(jié)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。

檢測(cè)項(xiàng)目

電池單體低溫適應(yīng)性試驗(yàn)通常涵蓋以下核心檢測(cè)項(xiàng)目：

• 低溫放電容量與容量保持率： 在指定低溫下（如-20℃, -30℃等），以標(biāo)準(zhǔn)倍率進(jìn)行恒流放電至終止電壓，測(cè)量實(shí)際放出的容量，并計(jì)算其相對(duì)于常溫（如25℃）下容量的百分比（容量保持率）。
• 低溫放電能量與能量保持率： 在低溫放電過程中，記錄放電電壓和電流，計(jì)算實(shí)際放出的能量，并計(jì)算其相對(duì)于常溫下放電能量的百分比。
• 低溫倍率放電能力： 在低溫下，測(cè)試電池在不同放電倍率（如1C, 2C等）下的放電曲線、容量和電壓平臺(tái)，評(píng)估其功率輸出特性。
• 低溫充電接受能力： 評(píng)估電池在低溫下（通常在0℃以下）以標(biāo)準(zhǔn)或特定倍率進(jìn)行恒流充電的能力，觀察其充電電壓、充電時(shí)間以及實(shí)際充入容量。
• 低溫內(nèi)阻： 測(cè)量電池在低溫下的交流內(nèi)阻（AC-IR）或直流內(nèi)阻（DC-IR），反映其內(nèi)部離子和電子傳導(dǎo)的阻力變化。
• 低溫儲(chǔ)存性能： 將電池在低溫環(huán)境下（非工作狀態(tài)）儲(chǔ)存規(guī)定時(shí)間（如7天、28天），恢復(fù)至室溫后測(cè)試其容量恢復(fù)率和內(nèi)阻變化，評(píng)估自放電和材料穩(wěn)定性。
• 低溫循環(huán)壽命： 在低溫環(huán)境下進(jìn)行連續(xù)的充放電循環(huán)，考察電池容量衰減和內(nèi)阻增長(zhǎng)情況，評(píng)估其長(zhǎng)期低溫工作的耐久性。
• 低溫啟動(dòng)能力（如適用）： 模擬低溫冷啟動(dòng)場(chǎng)景，測(cè)試電池在低溫下短時(shí)間內(nèi)提供大電流脈沖的能力。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行低溫適應(yīng)性試驗(yàn)需要精密的專用設(shè)備：

• 高低溫（濕熱）試驗(yàn)箱： 核心設(shè)備，用于提供精確、均勻且可編程控制的低溫環(huán)境（如-40℃至+85℃），通常要求溫度均勻性和波動(dòng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如±2℃）。
• 電池充放電測(cè)試系統(tǒng)： 用于對(duì)電池進(jìn)行精確的充電、放電、靜置等操作，記錄電壓、電流、容量、能量、時(shí)間等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)需具備高精度（電壓電流精度通常需優(yōu)于0.1% FS）、寬量程（適應(yīng)不同規(guī)格電池）和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與分析能力。
• 電池內(nèi)阻測(cè)試儀： 用于精確測(cè)量電池的交流內(nèi)阻（AC-IR）或直流內(nèi)阻（DC-IR）。
• 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)： 用于同步記錄試驗(yàn)箱溫度、電池表面溫度（可能需要熱電偶）、電壓、電流等參數(shù)。
• 安全防護(hù)設(shè)備： 包括防爆箱、溫度/電壓/電流監(jiān)控報(bào)警裝置、煙霧/氣體探測(cè)器等，確保試驗(yàn)過程的安全。

檢測(cè)方法

典型的電池單體低溫適應(yīng)性試驗(yàn)流程如下（以低溫放電容量測(cè)試為例）：

1. 樣品準(zhǔn)備： 選取符合要求的電池單體樣品。在標(biāo)準(zhǔn)溫度（如25±5℃）下，按規(guī)定的流程（如恒流恒壓充電）將電池充電至滿電狀態(tài)（SOC 100%），并靜置一定時(shí)間（如1-2小時(shí)）。
2. 預(yù)置低溫環(huán)境： 將高低溫試驗(yàn)箱設(shè)定并穩(wěn)定到目標(biāo)測(cè)試低溫（如-20℃）。
3. 電池入箱靜置： 將滿電態(tài)的電池單體放入已穩(wěn)定的低溫試驗(yàn)箱中。電池需要在目標(biāo)低溫下充分靜置以達(dá)到熱平衡，靜置時(shí)間通常不少于4小時(shí)，或直到電池中心/表面溫度達(dá)到設(shè)定低溫±2℃以內(nèi)并穩(wěn)定。
4. 低溫放電： 在低溫環(huán)境下（電池不取出），使用電池充放電測(cè)試系統(tǒng)，以規(guī)定的放電倍率（如1/3 C）進(jìn)行恒流放電，直到電池電壓達(dá)到規(guī)定的放電終止電壓。
5. 數(shù)據(jù)記錄： 全程記錄放電時(shí)間、放電容量、放電能量、電壓曲線、環(huán)境溫度、電池溫度（若有）等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
6. 恢復(fù)與常溫測(cè)試（可選）： 將放電后的電池取出，在室溫下靜置恢復(fù)（如2-4小時(shí)），然后按標(biāo)準(zhǔn)流程充電并測(cè)試其在常溫下的放電容量，用于計(jì)算容量恢復(fù)率。
7. 計(jì)算與分析： 計(jì)算低溫放電容量、低溫容量保持率（=低溫放電容量/常溫標(biāo)準(zhǔn)容量 * 100%）、低溫放電能量保持率等指標(biāo)。分析電壓曲線特征。

其他項(xiàng)目（如低溫充電、倍率放電、循環(huán)等）有相應(yīng)的具體步驟，但核心都離不開精確的溫度控制、充放電操作和數(shù)據(jù)采集。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

電池低溫適應(yīng)性試驗(yàn)需遵循相關(guān)的國(guó)家、行業(yè)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以確保測(cè)試的一致性和可比性。主要參考標(biāo)準(zhǔn)包括：

• GB/T 31486-2015 《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池電性能要求及試驗(yàn)方法》： 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定了動(dòng)力電池單體及模塊的低溫放電容量及容量保持率（-20℃）、低溫放電功率、低溫充電（0℃）等項(xiàng)目的測(cè)試方法和要求。
• GB/T 31467.1-2015 《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng) 第1部分：高功率應(yīng)用測(cè)試規(guī)程》： 包含電池包/系統(tǒng)的低溫性能測(cè)試要求。
• QC/T 743-2006 《電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池》（修訂中）： 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也對(duì)單體電池的低溫放電性能有規(guī)定。
• IEC 62660-1:2018 《Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 1: Performance testing》： 國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了電動(dòng)車用動(dòng)力鋰離子單體的性能測(cè)試方法，包括低溫放電容量和低溫功率測(cè)試。
• SAE J2464:2009 《Electric and Hybrid Electric Vehicle Rechargeable Energy Storage System (RESS) Safety and Abuse Testing》： 雖側(cè)重安全濫用，但部分測(cè)試條件涉及溫度。
• UN 38.3 《聯(lián)合國(guó)關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書 試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》第38.3節(jié)： 針對(duì)鋰電池運(yùn)輸安全強(qiáng)制測(cè)試，其中T2（高低溫循環(huán)）、T3（振動(dòng)）、T4（沖擊）、T5（外短路）、T6（碰撞/擠壓）、T7（過充）、T8（強(qiáng)制放電）測(cè)試前后或過程中均規(guī)定了嚴(yán)格的溫度條件（包括-40℃低溫預(yù)處理）。雖然主要目的不是性能評(píng)估，但其溫度處理過程對(duì)評(píng)估電池適應(yīng)性有參考意義。
• 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/客戶特定規(guī)范： 電池制造商或下游客戶（如整車廠）通常會(huì)制定更具體或更嚴(yán)格的內(nèi)部測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

在選擇和執(zhí)行具體測(cè)試時(shí)，必須嚴(yán)格遵循目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測(cè)試條件（溫度點(diǎn)、靜置時(shí)間、充放電倍率、終止條件等）、流程和判定依據(jù)。

檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)證書

CMA認(rèn)證

檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書

證書編號(hào)：241520345370

有效期至：2030年4月15日

CNAS認(rèn)可

實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書

證書編號(hào)：CNAS L22006

有效期至：2030年12月1日

ISO認(rèn)證

質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書

證書編號(hào)：ISO9001-2024001

有效期至：2027年12月31日

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