廣皓天攜手儲(chǔ)能企業(yè)，高低溫冷熱沖擊試驗(yàn)箱攻克鈉離子電池低溫難題

更新時(shí)間：2025-08-04

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在新能源儲(chǔ)能技術(shù)加速迭代的當(dāng)下，鈉離子電池因資源豐富、成本低廉的優(yōu)勢備受關(guān)注，但低溫環(huán)境下的性能衰減問題長期制約其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。近日，廣皓天儀器與國內(nèi)某頂儲(chǔ)能企業(yè)聯(lián)合宣布，通過定制化高低溫冷熱沖擊試驗(yàn)箱構(gòu)建的全周期測試體系，成功破解鈉離子電池低溫失效難題，相關(guān)技術(shù)成果已應(yīng)用于新一代儲(chǔ)能電池研發(fā)。

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此次合作的技術(shù)突破點(diǎn)，在于廣皓天專為鈉離子電池特性開發(fā)的三箱式冷熱沖擊測試系統(tǒng)。該設(shè)備突破傳統(tǒng)技術(shù)限制，實(shí)現(xiàn) - 75℃至 180℃的超寬溫域覆蓋，其雙流道控溫技術(shù)可將溫度切換時(shí)間壓縮至 2.8 秒，較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提升 40%。設(shè)備內(nèi)置的 16 通道同步采集模塊，能實(shí)時(shí)捕捉電池在 - 40℃至 60℃沖擊循環(huán)中的電壓曲線、阻抗化及熱失控預(yù)警參數(shù)，為失效機(jī)理分析提供了毫米級(jí)精度的數(shù)據(jù)支撐。

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合作過程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)依托該設(shè)備開展了多維度攻堅(jiān)。在模擬東北極寒地區(qū)晝夜溫差的測試中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)鈉離子電池電解液在 - 25℃時(shí)粘度會(huì)增加 3 倍，導(dǎo)致離子遷移速率驟降。通過冷熱沖擊箱的快速溫變循環(huán)測試，團(tuán)隊(duì)對(duì) 32 種電解液配方進(jìn)行迭代驗(yàn)證，最終研發(fā)出新型醚類復(fù)合電解液，使電池在 - 30℃環(huán)境下的離子電導(dǎo)率提升至 0.8mS/cm，容量保持率從 52% 躍升至 85%。

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針對(duì)電極材料在溫度沖擊下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題，測試團(tuán)隊(duì)利用設(shè)備的精準(zhǔn)控溫能力（波動(dòng)≤±0.3℃），觀察到正極材料在 500 次冷熱循環(huán)后出現(xiàn)的晶格畸變現(xiàn)象。通過調(diào)整鎳錳比例并引入鈮元素?fù)诫s，配合沖擊試驗(yàn)箱的疲勞測試功能驗(yàn)證，電極材料的循環(huán)壽命延長至 2000 次以上，在 - 40℃/50℃交替環(huán)境下的容量衰減率控制在 9% 以內(nèi)。

中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)專家表示，該合作項(xiàng)目構(gòu)建了 “環(huán)境模擬 - 失效數(shù)據(jù)分析 - 材料優(yōu)化迭代" 的閉環(huán)研發(fā)模式，使鈉離子電池低溫測試周期縮短 60%，為其在儲(chǔ)能電站、低溫動(dòng)力電池等領(lǐng)域的應(yīng)用掃清了關(guān)鍵障礙。目前，雙方已聯(lián)合申請 12 項(xiàng)發(fā)明相關(guān)技術(shù)將助力儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)降本增效，推動(dòng)新能源技術(shù)在寒冷地區(qū)的規(guī)?；瘧?yīng)用。

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