车载备用电池可能长时间处于高温待命状态;户外监控设备需要在日晒和设备发热条件下运行;工业设备则可能在高温环境中反复充放电。虽然这些场景都涉及高温,但对电池的高温性能提出的要求并不相同。

高温放电测试关注电池在规定温度和负载下的供电能力,高温储存测试关注长期放置后的性能变化,浮充或持续待命验证则关注规定充电策略下的长期稳定性。选型时,需要将测试条件与设备工况对应起来。

广州傲创技术UltraXel通过不同型号的温度放电、高温老化、循环及老化后负载测试,为高温应用提供不同型号的高温电池。

一、支持+85°C放电,说明了什么?

放电温度范围说明电芯允许放电的温度边界,但实际使用还需要确认电流、截止电压、持续时间及温度控制要求。

HL18650T与HL18650F的放电温度范围均为−40°C至+85°C,充电温度范围为−20°C至+60°C。两款产品的基本定位如下。

参数

HL18650T

HL18650F

产品方向

高温备用型电池

宽温高倍率型电池

典型容量

2000mAh

3000mAh

标称电压

3.60V

3.60V

最大持续放电电流

10A

30A

放电温度范围

−40°C至+85°C

−40°C至+85°C

充电温度范围

−20°C至+60°C

−20°C至+60°C

主要选型方向

T-Box、eCall、车载备用电源

高功率工业设备、电动工具及户外设备

最大持续放电电流与温度范围需要结合具体规格理解,不能直接推定电芯在+85°C下可持续按最大电流工作。同样,支持+85°C放电,也不代表允许在+85°C下充电。

对于设备制造商,应优先确认电芯实际温度。外部环境温度、外壳内部温度与电芯温度可能不同,设备发热和安装位置都需要纳入评估。

二、高温储存:关注长期放置后的性能

车载备用电池可能多数时间不执行备电任务,却持续经历高温。因此,储存后的容量和输出能力,对这类应用具有直接价值。

高温储存或老化报告,需要明确温度、初始电压或荷电状态、持续时间,以及测试后的容量评估方法。

UltraXel相关资料提供了以下结果。

型号

高温老化条件

资料给出的结果

HL18650T高温型电芯

80°C、4.05V、1120小时

恢复容量超过90%

HL18650F宽温高倍率型电芯

80°C、1000小时

恢复容量超过90%

这些结果分别属于对应型号及测试条件。其中,HL18650F的1000小时测试资料未在此处明确老化电压,因此不能将另一项测试的4.05V条件直接补入。

恢复容量与剩余容量也需要区分。 老化后直接测得的剩余容量,与按照规定恢复程序得到的容量,反映不同信息。引用“恢复容量超过90%”时,应保留恢复容量这一名称,并结合原始报告说明恢复和测量方法。

HL18650F还提供了另一组独立测试:在80°C、4.05V条件下老化30天后,图示容量由约3.0Ah下降至约2.7~2.75Ah,对应约90%~92%。这一结果应按报告中的充放电及恢复步骤确定指标名称,不能与1000小时恢复容量测试合并。

三、高温老化后,还能否完成低温任务?

长期部署设备往往经历季节变化。电池在夏季高温中老化后,仍可能需要在冬季执行应急供电或通信任务。

HL18650T高温型电芯的相关测试显示,经过长期80°C高温老化后,电芯在−30°C环境下仍可提供6W功率输出。

HL18650V低温型电芯则提供了更具体的测试顺序:经过80°C、4.1V、约1000小时老化后,再进行−30°C、6W持续功率放电,图示输出时间约20分钟。

这类测试将环境老化与后续供电任务连接起来。对于T-Box、eCall和户外定位设备,它有助于评估电池经历高温后,是否仍能在低温环境中承担负载。

四、高温循环:关注反复充放电后的耐久性

对于频繁使用的工业设备,高温储存之外,还需要评估高温充放电循环。

循环测试结果受到温度、充放电倍率、电压范围及循环方式影响。UltraXel提供的相关数据如下。

型号

测试条件

循环结果

HL18650T高温型电芯

60°C;具体充放电倍率及电压范围需查原报告

300次循环后,容量保持率约84%

HL18650F宽温高倍率型电芯

60°C,1C充电/1C放电,4.2V~2.5V

400次循环后,容量保持率约78%~79%

高功率设备还需关注实际倍率。例如,HL18650F宽温高倍率型电芯在常温、0.5C充电和15A放电条件下,500次循环后容量保持率约88%~89%。该结果可以补充说明其高倍率循环表现,但属于常温测试,应与60°C循环数据分开使用。

五、浮充与持续待命:需要确认充电策略

车载备用电源、工业网关等设备可能长期连接外部电源,只有断电时才由电池供电。这种工况与普通充放电循环不同,需要确认充电电压、温度、维持方式及补电策略。

测试资料中,HL18650T高温型电芯具有60°C浮充5,000小时以上的相关验证记录。解读这一指标时,还需结合原报告中的浮充电压、负载安排及性能判定标准。

HL18650V低温型电芯资料另列有“60°C环境下3000次浮充循环”指标。由于其单位为次数,具体循环过程需要查阅测试方法,不能将其改写为3000小时,也不能等同于常规充放电循环寿命。

对于锂离子电池,“浮充”应按具体测试和设备充电策略理解,系统设计需遵循型号规定的充电条件。

六、高温稳定性如何落实到电芯研发?

高温适应性涉及材料、电解液、界面和极片结构等多个环节。根据广州傲创技术提供的资料,UltraXel主要研发方向包括:

技术方向

主要研发目标

正极材料优化

改善高温下的材料结构稳定性

负极材料改性

改善界面表现,降低高温副反应

高温电解液配方

提高高温化学稳定性,降低分解及产气风险

表面涂层技术

改善材料与电解液之间的界面稳定性

粘结剂技术

提高极片在高温下的结构稳定性

广州傲创技术的专利:《一种耐高温锂电池电芯制备方法》(ZL 202510919994.5)及《一种耐高温电池电芯的卷绕方法》(ZL 202511215171.0),进一步体现了在高温电芯制备和制造工艺方面的专利布局。

这些研发方向与专利提供技术基础,具体产品的优势则通过对应型号的储存、循环、浮充及负载测试呈现。

七、根据设备任务选择验证重点

设备工况

优先关注的验证

长期高温待命,断电后应急供电

高温储存或浮充、老化后的任务测试

高温环境中频繁充放电

高温循环、实际负载及温升

电机启动或高功率输出

倍率放电、启动负载、保护及散热

全年户外部署,经历夏热冬冷

高温老化后的低温输出、充电温度控制

HL18650T高温型电芯可作为长期高温备用场景的候选型号;HL18650F可作为同时关注容量与高功率输出的候选型号。最终选择需要结合实际温度、电流、安装空间和使用周期,并通过设备或等效负载验证。

高温电池选型的关键,是将放电、储存、循环和持续待命的证据,与设备工况逐项对应。广州傲创技术UltraXel围绕这些要求提供型号资料、电池包设计及验证支持,帮助客户评估初始性能和老化后的供电能力。

原文来自邦阅网 (52by.com) - www.52by.com/article/239561

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