锂电池低温性能检测项目与方法

　　1. 低温放电性能测试 (Low-Temperature Discharge Performance)

　　目的: 评估电池在低温下的可用容量和功率输出能力。

　　标准方法 (参考 GB/T 31486-2015, IEC 62660-2):

　　将电池在标准环境(25°C) 下，按制造商规定进行完全充电。

　　将充满电的电池放入低温箱中，在目标低温(如-20°C, -30°C, -40°C)下静置16-24小时，确保电池内部温度均匀。

　　在恒温条件下，以规定倍率(如1C, 0.5C)进行恒流放电，直至达到截止电压。

　　记录放电容量。

　　计算低温放电容量保持率: 放电容量保持率 (%) = (低温放电容量 / 25°C放电容量) × 100%

　　关键指标: -20°C下容量保持率通常要求 > 70%，-30°C下 > 50%。

　　2. 低温充电性能测试 (Low-Temperature Charging Performance)

　　目的: 评估电池在低温下的充电接受能力，特别是析锂风险。

　　方法:

　　电池在25°C下放电至指定SOC(如50%或80%)。

　　转入低温箱，在目标低温(如0°C, -10°C)下静置足够时间。

　　在恒温条件下，以较低倍率(如0.2C, 0.5C)进行恒流-恒压 (CC-CV) 充电。

　　记录充电容量、充电时间、电压曲线。

　　关键观察:

　　是否能充满电?

　　充电电压是否异常升高?

　　析锂检测 (高级方法):

　　差分容量分析 (dV/dQ vs. Q): 充电后在25°C进行放电，分析dQ/dV曲线，若在0.1V左右出现额外的放电峰，可能是析锂的迹象。

　　电化学阻抗谱 (EIS): 低温充电后，EIS谱中可能观察到与锂沉积/溶解相关的半圆。

　　原位/非原位表征: 如XRD、SEM观察负极表面是否有锂金属沉积。

　　3. 低温倍率放电测试 (Low-Temperature Rate Discharge Test)

　　目的: 评估电池在低温下的高功率输出能力(如车辆冷启动)。

　　方法:

　　电池充满电后，在目标低温下静置。

　　以不同倍率(如0.2C, 1C, 2C, 3C)进行脉冲放电(如30秒)，测量电压响应。

　　绘制低温脉冲功率曲线。

　　关键指标: 在指定SOC和温度下，能维持电压高于截止电压的z大放电功率。

　　4. 低温循环寿命测试 (Low-Temperature Cycle Life Test)

　　目的: 评估电池在低温下反复充放电的寿命衰减情况。

　　方法:

　　在目标低温(如-20°C)下，进行恒流-恒压充放电循环(如0.5C充/0.5C放)。

　　定期(如每50次循环)回到25°C进行容量恢复测试，以监测容量衰减。

　　记录循环次数直至容量保持率降至80%。

　　挑战: 测试周期极长，成本高。

　　5. 低温自放电测试 (Low-Temperature Self-Discharge Test)

　　目的: 评估电池在低温存储时的电荷保持能力。

　　方法:

　　电池充满电后，在目标低温下存储一定时间(如1个月、3个月)。

　　取出后，在25°C下测量剩余容量。

　　计算自放电率。

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