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新能源电池（如锂离子电池、固态电池、钠离子电池等）的研发与验证高度依赖环境模拟测试，而恒温恒湿试验箱作为核心设备，需满足电池材料、电芯、模组及系统在温湿度条件下的性能与安全验证需求。以下是针对新能源电池研发的特殊测试需求及选型指南。
材料级测试
正负极材料、电解液的吸湿性、膨胀率及化学稳定性验证。
隔膜在高湿度环境下的抗老化能力测试。
电芯级测试
不同温湿度下充放电性能、容量衰减、内阻变化分析。
低温（-40℃）下的锂枝晶生长抑制能力评估。
模组/系统级测试
高温高湿（85℃/85%RH）下的热失控传播风险验证。
温度循环（-40℃~85℃）对电池包结构完整性的影响测试。
温度范围：需覆盖 -70℃~150℃（常规工业设备通常为-40℃~100℃），以模拟极寒（北极环境）和高温（快充过热）场景。
湿度范围：要求 10%~98%RH，且低湿（＜20%RH）时精度需达±3%（防止电解液吸湿失效）。
温变速率：快速温变型设备需支持 ≥5℃/min（模拟车辆急加速/急停工况）。
防爆设计：
箱体需通过 ATEX/IECEx防爆认证，配备泄压口和阻燃内胆（如不锈钢316L）。
内置氧气浓度监测和自动灭火装置（针对热失控释放的可燃气体）。
电气隔离：
测试区与控制系统物理隔离，避免电池短路引发的连锁反应。
充放电接口集成：支持在箱内连接充放电测试仪，实现温湿度-电性能同步监测。
多通道数据采集：至少16通道温度/电压采集（监控模组内单体电池的温场分布）。
湿度快速恢复：开门放入电池后，5分钟内湿度恢复至设定值（避免湿度波动影响测试）。
连续运行时间：需支持≥1000小时不间断测试（如循环寿命验证）。
湿度均匀性：箱内各点湿度差≤±2%RH（避免局部结露导致电池短路）。
抗腐蚀设计：蒸发器、传感器需耐电解液蒸气腐蚀（如镀金电极、聚四氟乙烯涂层）。
| 标准类型 | 典型标准 | 试验箱需满足的关键参数 |
|---|---|---|
| 安全标准 | UL 1642、GB/T 31485 | 防爆等级≥Ex d IIB T4，温度偏差≤±0.5℃ |
| 性能测试标准 | ISO 12405-4、SAE J2464 | 温变速率≥5℃/min，湿度波动≤±1.5%RH |
| 环境适应性标准 | IEC 60068-2-30（湿热循环） | 支持交变湿热（25℃~85℃/85%RH循环） |
| 研发阶段 | 推荐配置 |
|---|---|
| 材料实验室 | 小型台式试验箱（80L），温湿度精度±0.3℃/±2%RH |
| 电芯中试线 | 中型步入式试验箱（5~10m³），支持多分区控温 |
| 系统级验证 | 防爆型高低温交变箱（20m³），集成BMS监测接口 |
湿度传感器：优先选用电容式高分子薄膜传感器（避免锂电池释放HF气体腐蚀传统传感器）。
制冷系统：复叠式制冷（-70℃以下需液氮辅助制冷）。
软件功能：支持自定义温湿度曲线，导出数据符合FDA 21 CFR Part 11合规性。
低露点控制：用于固态电池研发，需湿度≤10%RH且露点≤-60℃（防止固态电解质水解）。
多应力耦合：叠加振动台（模拟车载振动+温湿度综合应力）。
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