高低温湿热试验箱在动力电池可靠性与耐久性能测试中的应用方法

一、前言：

动力电池作为新能源汽车、储能系统的动力部件，其在高低温、湿热交变等复杂气候环境下的可靠性与耐久性，高低温湿热试验箱可以模拟高温、低温、高湿、低湿及温湿度循环复合环境。

二、测试前准备：

1. 样品预处理

选取同批次、同规格动力电池样品（单体 / 模组 / 系统），数量不少于 3 个，标记编号，排除外观破损、电压异常样品。

按标准要求将样品充电至 SOC 50%±5%，在标准环境（23℃±1℃、湿度 50%±5% RH）下静置 2h，确保内部电化学反应稳定。

固定样品至试验台架，模拟实车安装姿态，布置热电偶（监测电芯、壳体温度）、电压采集线、绝缘监测仪，连接数据采集系统。

检查样品密封性能、接线绝缘性，试验箱内样品间距≥5cm，避免叠放与相互干扰。

2. 设备与参数确认

高低温湿热试验箱：温度范围 - 40℃~85℃，精度 ±0.5℃；湿度范围 20%~98% RH，精度 ±2% RH；升温速率≤5℃/min，降温速率≤3℃/min。

辅助设备：电池充放电测试仪、绝缘电阻测试仪（量程≥1000MΩ）、数据采集仪、温湿度传感器。

三、测试流程：

项目 1：高温高湿存储测试（耐久性评估）

试验条件：温度 60℃±2℃、湿度 90%±5% RH，持续时间 168h。

流程步骤：

（1）将预处理后样品放入试验箱，关闭箱门，启动设备，按≤5℃/min 速率升温至 60℃，同步调节湿度至 90% RH，稳定 30min 后开始计时。

（2）测试期间每 12h 记录 1 次数据：箱内温湿度、样品开路电压、表面温度、外观状态（鼓包、漏液、变形、变色）。

（3）实时监控绝缘电阻，确保≥100Ω/V，异常时立即终止试验。

（4）试验结束后，按≤5℃/min 速率降温至 25℃±2℃，取出样品，常温静置 2h 后进行性能测试。

项目 2：低温存储测试（耐寒可靠性评估）

试验条件：温度 - 40℃±2℃、湿度 30%±5% RH，持续时间 48h。

流程步骤：

（1）样品预处理后放入试验箱，按≤3℃/min 速率降温至 - 40℃，稳定 30min 后计时。

（2）每 8h 记录 1 次：箱内温湿度、样品电压、温度，检查外观有无脆裂、收缩。

（3）试验结束后，缓慢升温至室温，静置 2h 后测试电性能。

项目 3：温湿度交变循环测试（环境适应性评估）

试验条件：参照 GB/T 2423.4 试验 Db，循环参数：25℃（50% RH）→60℃（95% RH，2h）→25℃（50% RH，1h）→-40℃（30% RH，2h）→25℃（50% RH，1h），单次周期 6h，累计循环 50 次。

流程步骤：

（1）设定试验箱程序，启动循环，温湿度变化速率≤3℃/min、≤5% RH/min。

（2）每完成 10 次循环，暂停试验，在标准环境下静置 1h，测试样品容量、内阻、电压一致性。

（3）循环全程监控：电压波动≤0.5V、绝缘电阻≥100MΩ、无漏液起火现象。

（4）全部循环结束后，静置 24h，进行全面性能检测。

项目 4：快速温变湿热测试

试验条件：温度 - 30℃~70℃，温变速率 10℃/min，湿度低温段 20% RH、高温段 90% RH，单次循环 8h，累计循环 200 次。

流程步骤：

（1）启动试验箱快速温变程序，样品同步进行 0.5C 充放电循环（模拟实际工况）。

（2）每 40 次循环后，测试容量保持率、内阻变化率、密封性能。

（3）试验结束后，检查结构完整性、电解液状态、BMS 功能。

三、测试数据记录示例：