隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型加速,新能源動力電池的可靠性檢測已成為行業(yè)核心議題。
換氣老化試驗(yàn)箱憑借其精準(zhǔn)的環(huán)境模擬能力,在電池材料耐久性測試領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。該設(shè)備通過程序化控制溫度、濕度及氣體交換速率,模擬電池在長期使用過程中的氧化衰減效應(yīng),為預(yù)防熱失控等安全隱患提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。
傳統(tǒng)電池老化測試多采用恒溫恒濕箱,難以復(fù)現(xiàn)真實(shí)工況下的復(fù)雜氣體環(huán)境。新一代換氣老化試驗(yàn)箱通過三項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新突破這一局限:
其一,采用動態(tài)配氣系統(tǒng),可精確調(diào)節(jié)氧氣濃度(5%~21%)、二氧化碳比例(0%~15%),模擬不同地域大氣成分差異;
其二,集成多通道采樣模塊,實(shí)時監(jiān)測電池釋放的電解液蒸汽濃度,結(jié)合氣相色譜分析分解產(chǎn)物;
其三,獨(dú)創(chuàng)的脈沖式換氣設(shè)計(jì),在維持測試艙壓力穩(wěn)定的同時實(shí)現(xiàn)每小時15~30次的氣體置換,符合GB/T 31485-2015對動力電池密封性測試的嚴(yán)苛要求。
在動力電池檢測流程中,該設(shè)備的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
一是正極材料穩(wěn)定性驗(yàn)證,通過持續(xù)72小時、85℃的高濃度氧氣老化測試,可準(zhǔn)確評估鎳鈷錳三元材料晶格結(jié)構(gòu)的氧析出風(fēng)險。
二是隔膜耐久性分析,在40℃濕度95%的濕潤環(huán)境下進(jìn)行100次循環(huán)換氣測試,能夠量化比較聚乙烯隔膜與陶瓷涂層隔膜的透氣性衰減率。
三是電池包整體氣密性檢測,試驗(yàn)箱通過建立0.5kPa負(fù)壓環(huán)境,配合氦氣質(zhì)譜儀可定位微米級殼體焊縫缺陷,該項(xiàng)技術(shù)已被寧德時代等頭部企業(yè)納入產(chǎn)線終檢標(biāo)準(zhǔn)。
行業(yè)發(fā)展趨勢顯示,換氣老化試驗(yàn)箱正從單一檢測工具向智能化診斷平臺演進(jìn)。最新研發(fā)的型號已搭載AI失效預(yù)測系統(tǒng),通過分析歷史測試數(shù)據(jù)建立衰減模型,可提前預(yù)警電池容量跳水拐點(diǎn)。部分廠商開始整合紅外熱成像模塊,在老化過程中同步捕捉電池內(nèi)部熱點(diǎn)分布。
面對新能源產(chǎn)業(yè)對檢測效率的更高要求,未來換氣老化試驗(yàn)箱將繼續(xù)向兩個方向突破:一是開發(fā)多工位并行測試系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電芯、模組、電池包的全尺寸覆蓋;二是深化數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用,通過虛擬老化試驗(yàn)減少實(shí)體檢測次數(shù)。這些創(chuàng)新將助力動力電池產(chǎn)業(yè)構(gòu)建更完善的質(zhì)量防護(hù)鏈。