隨著新型儲能技術的發展,鋰硫電池(Li-S電池)因其高比能量、低成本和環境友好等優勢,逐漸成為下一代高能電池的研究熱點。然而,鋰硫體系中硫正極的多電子反應和多硫化物的穿梭效應,使其在復雜環境下的穩定性成為關鍵技術瓶頸之一。為系統評估其環境適應能力與可靠性,溫度(濕熱)循環試驗箱已成為實驗室與企業研發部門開展鋰硫電芯測試的重要設備。
一、什么是溫度(濕熱)循環試驗?
溫度(濕熱)循環試驗是一種環境加速老化試驗方法,通過交變的高溫、低溫與高濕條件,模擬鋰硫電芯在極端環境中的熱脹冷縮、濕度應力、電解液反應等多因素影響。該試驗有助于提前揭示電芯結構、材料體系或工藝中的潛在缺陷。
二、鋰硫電芯測試中的關鍵問題
1、多硫化鋰遷移失控:溫濕變化影響隔膜和電解液的化學穩定性;
2、極片結構應力老化:頻繁的溫度變化加劇電極材料膨脹應力積累;
3、粘結劑與集流體脫附:在高濕環境下界面粘接力下降,影響導電性;
4、電芯殼體密封可靠性:熱脹冷縮條件下,焊接部位或殼體可能失效。
因此,通過溫濕循環試驗箱模擬嚴苛環境,可有效推動鋰硫電芯材料體系與封裝結構的優化。

三、溫度(濕熱)循環試驗箱的設備特點
1、溫度范圍:-70℃ ~ +150℃;
2、濕度范圍:20%RH ~ 98%RH(可定制至5%RH);
3、升降溫速率:3~10℃/min 可調(線性或程序段);
4、控制系統:觸控式PLC或溫濕度一體控制器,支持多段編程;
5、樣品兼容性:可放置扣式電芯、軟包電芯、柱狀電芯等多種樣式;
6、氣密與安全設計:氣密密封、漏液收集、溫濕度異常保護系統。
四、典型測試方案應用
1、濕熱交變老化試驗
評估鋰硫電芯在高溫高濕(如85℃/85%RH)條件下的電性能保持率、電解液穩定性與界面反應行為。
2、快速溫度循環測試
通過-20℃ ? +60℃ 之間的循環變化,驗證極片與集流體的結合穩定性、軟包膨脹行為及整體機械完整性。
3、電化學穩定性+環境耦合試驗
與恒流恒壓充放電系統聯動,在溫濕環境下同步進行壽命循環測試,模擬實際工況下的性能衰減路徑。
五、設備優勢總結
1、模擬極端復雜環境:集溫度與濕度變化于一體,可模擬多種惡劣氣候條件;
2、測試效率高:快速溫變+精密控制,提高鋰硫體系的篩選效率;
3、支持程序編程:滿足不同研發階段的多組別、多參數試驗需求;
4、安全與防腐蝕設計:符合電池測試安全要求,內膽材料耐腐蝕、耐電解液蒸汽。
鋰硫電池作為未來高比能儲能技術的重要方向,其環境適應性驗證是推動產業化的關鍵環節。溫度(濕熱)循環試驗箱提供了一種可靠、高效、可重復的測試手段,可幫助研發人員深入了解電芯的結構穩定性、電化學界面行為及封裝可靠性,是新型電池開發過程中不可或缺的核心設備。
如需獲取詳細參數配置、符合IEC/UL/GB電池試驗標準的溫濕循環測試方案,或與電芯充放電系統聯動測試的集成解決方案,歡迎聯系我們獲取更多技術資料。
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