《用高低温试验箱测储能电芯内部的低温放电能力》

参考标准：GB/T 36276-2023、IEC 62620:2022

应用领域：电网储能、工商业储能电站、户外储能设备

方案摘要：本文利用高低温试验箱模拟低温工况，对储能电芯开展低温放电性能测试，检测电芯低温环境下的容量释放、电压稳定性，验证电芯低温适配性，为低温地区储能设备选型、工况优化提供试验依据，解决储能电芯低温容量衰减、放电异常等应用痛点。

一、实验目的

储能电站常部署于北方低温户外环境，低温会导致电芯电解液黏度上升、离子迁移速率下降，出现容量跳水、放电压降过大、提前截止等问题，严重影响储能系统运行稳定性。本次测试通过高低温试验箱精准复刻低温工况，量化检测储能电芯低温放电容量保持率与放电特性，判定电芯是否满足低温储能运行标准，排查低温工况下电芯性能缺陷。

二、实验仪器与耗材

仪器：可编程高低温试验箱、动力电池充放电测试仪、高精度万用表耗材：磷酸铁锂储能单体电芯（3.2V/50Ah）、绝缘耐高温夹具、数据连接线无额外化学试剂

三、实验过程

1. 取样：选取 3 节同批次全新储能磷酸铁锂电芯，外观无破损、内阻一致（≤8mΩ），常温标准容量标定合格。

2. 样品预处理：常温 25℃下，以 0.5C 恒流恒压充满电，静置 2h 消除极化，确保电芯状态一致。

3. 仪器参数设置：高低温试验箱设定温度 - 20℃，温变速率 3℃/min，恒温静置 4h 保证电芯整体温度均匀；充放电测试仪设置 1C 恒流放电，截止电压 2.5V，全程实时记录电压、容量、时间数据。

4. 测试操作：将电芯固定于试验箱中部测试区，连接充放电设备，密闭箱体后启动低温工况，恒温结束后立即启动放电测试，试验全程同步采集数据。

四、实验结果

本次测试为实测数据，3 节电芯 - 20℃低温 1C 放电结果如下：

1. 电芯 1：放电容量 41.2Ah，容量保持率 82.4%，平均放电电压 2.81V，无异常压降

2. 电芯 2：放电容量 40.8Ah，容量保持率 81.6%，平均放电电压 2.79V

3. 电芯 3：放电容量 41.5Ah，容量保持率 83.0%，平均放电电压 2.82V

   测试图谱：放电曲线整体平稳，前期电压稳定，临近截止电压无骤降趋势，三节电芯数据一致性良好（可附高低温试验箱工况记录图、电芯低温放电容量曲线图）。

五、数据分析

依据国标要求，储能电芯 - 20℃低温放电容量保持率需≥80%。本次三节电芯保持率均达标，均值 82.3%，符合低温储能使用标准。电芯低温下出现小幅容量衰减，核心原因是低温导致电解液传导阻力增大，锂离子脱嵌与迁移效率降低。同时三节电芯容量、电压偏差极小，批次一致性优异，高低温试验箱温控精准（温差 ±0.5℃），为试验数据准确性提供保障，无设备误差干扰测试结果。

六、讨论总结

本次高低温试验箱低温放电测试有效验证了该款储能电芯的低温适配能力，电芯在 - 20℃工况下性能达标、稳定性良好，可满足北方户外储能设备常规运行需求。

测试表明，高低温试验箱可精准模拟实际低温工况，恒温均匀性、温变速率可控，能真实还原储能电芯实际服役状态，是电芯低温性能验证的核心设备。后续可通过调整试验箱温度参数（-30℃、-40℃），进一步测试电芯极限低温性能，为高寒地区储能产品迭代、工况适配优化提供完整数据支撑。

以上方案仅供参考，在实际试验过程中，可根据具体的试验需求、资源条件以及产品的特性进行适当调整与优化。

原创作者：广东皓天检测仪器有限公司