在新能源汽車產業(yè)蓬勃發(fā)展的當下,電池性能直接決定車輛的續(xù)航、安全與使用壽命。然而,極寒天氣下,電池的充放電效率、循環(huán)壽命和安全性都會受到嚴峻挑戰(zhàn)。超低溫試驗箱通過模擬零下數(shù)十度的極端環(huán)境,成為新能源汽車電池研發(fā)、生產和質量檢測的核心設備,為提升電池低溫適應性提供重要技術支撐。
超低溫試驗箱采用高效的復疊式制冷系統(tǒng),可將溫度穩(wěn)定降至 -60℃甚至更低,部分設備通過液氮輔助制冷,能達到 -80℃的超低溫環(huán)境。設備具備高精度的溫度控制能力,溫度波動范圍可控制在 ±0.5℃,并支持程序控溫,實現(xiàn)階梯式、循環(huán)式等多種降溫模式,精準模擬電池在不同氣候條件下的使用場景。同時,試驗箱內部配備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可實時監(jiān)測電池電壓、電流、溫度等參數(shù)變化。
在電池材料研發(fā)階段,超低溫試驗箱用于測試電極材料、電解液在低溫下的性能表現(xiàn)。某電池企業(yè)對新型硅碳負極材料進行研究,將電極片置于 -40℃的超低溫試驗箱內,開展充放電循環(huán)測試。結果顯示,在低溫環(huán)境下,電解液與負極材料的界面阻抗顯著增加,導致電池容量衰減加快。企業(yè)通過調整電解液配方,添加低溫性能改良劑,有效提升了電池在低溫環(huán)境下的充放電效率。
電池系統(tǒng)的低溫性能測試同樣依賴超低溫試驗箱。整車廠在驗證動力電池包時,會將其放入試驗箱內,模擬極寒地區(qū)的使用工況。在 -30℃環(huán)境下,對電池包進行滿充滿放測試,監(jiān)測電池的續(xù)航里程衰減率、充電時間變化以及熱管理系統(tǒng)的響應速度。某新能源車企通過試驗發(fā)現(xiàn),低溫下電池包的加熱系統(tǒng)啟動延遲,導致充電效率降低。企業(yè)優(yōu)化熱管理策略后,使車輛在低溫環(huán)境下的充電速度提升了 20%。
此外,超低溫試驗箱還用于檢測電池在低溫環(huán)境下的安全性。通過過充、過放、短路等極限測試,評估電池在極端條件下是否會出現(xiàn)熱失控、起火等風險。它以科學、嚴謹?shù)臋z測手段,推動新能源汽車電池技術不斷突破,助力行業(yè)應對極寒環(huán)境挑戰(zhàn),擴大新能源汽車的應用范圍。