世界电气化已不再是遥不可及的梦想，而是飞速发展的现实。无论是停在车道上的电动汽车（EV），还是平衡电网的巨型储能基础设施，这场革命的关键都在于电池。然而，目前主要使用液态电解质锂离子电池的电池性能已接近理想水平。寻找储能圣杯：密度更大、更安全、充电更快、寿命更长的电池的努力正在进行。.
这场竞赛不是在化学家的烧杯中获胜，而是在电池测试台上获胜。在电池研发（R&D）领域，复杂的电池测试设备是连接假想化学发现与商业可行性产品之间的桥梁。.
这些工具能够提供新型电池材料在压力下行为的高精度数据，因此研究人员能够以光速快速失败、快速学习和创新。.
背景：电池化学为何与测试息息相关
电池的化学性质是出了名的反复无常。阴极成分的微小变化，甚至是电解液中溶剂比例的细微改变，都会对能量密度和安全性产生巨大的影响。因此，如果不进行严格的电化学测试，研究人员就会盲目行事。.
了解 “黑匣子”
电池是一个复杂的电化学系统。当它被关闭时，就变成了一个黑盒子，里面同时发生着许多化学反应，其中有些反应是想要的，有些反应是被破坏的。电池检测设备非常精密，科学家们可以窥视这个黑盒子。通过对电压、电流和温度的精确测量和监控，研究人员能够看到副反应开始的时刻，或者物质开始降解的时刻。.
Sinexcel-re 在研发中的作用
Sinexcel-re 等公司在这方面发挥了重要作用。它们通过提供专门的电池测试解决方案，使实验室能够利用数字可靠性模拟真实世界的条件。尽管是用新型聚合物电解液测试纽扣电池，还是用电动卡车测试整个模块，这些设备都能确保获得的数据既可靠又具有可重复性。.
加快验证新材料的进程
过去，人们把 10-15 年作为向市场推出新型化学电池的传统期限。如今，电池行业已经没有这样的时间了。电池测试设备通过一系列重要工序缩短了这一时间：
高通量筛选
早期电池化学 在电池化学研发的早期阶段，有数百种材料组合可以进行测试。现代测试设备允许进行并行测试。一个测试电池台可以同时监控几十甚至上百个通道，而一次只能监控一个电池。高通量减少。这是一种高通量机制，可在极短的时间内选择最佳的三种材料，从而减少候选材料的数量。.
电化学测试的精度
在测试一种新的阳极材料（如硅-石墨复合材料）时，充电时的体积膨胀也会导致快速降解。电化学测试设备可提供确定库仑效率微小变化所需的灵敏度。如果某种材料的库仑效率是 99.8%，而不是 99.9%，这似乎并不重要，但当循环使用 1,000 次时，99.8 和 99.9 之间的差别就决定了一部手机能用两年还是五年。.
固态电池评估
下一个前沿领域是 固态电池, 由于固态电解质取代了液态电解质，它将更加安全，能量密度更高。然而，电极-固体电解质界面极难稳定。现代测试仪器使研究人员能够对这些电池施加不同程度的压力和温度，从而了解导致界面失效的机械和化学应变。.
通过严格测试完善设计和技术
创新不仅体现在化学品方面，还体现在电池的设计上。工程师可以利用测试设备在装配线之前测试新设计，包括无标签电池或更复杂的冷却套。.
电池性能测试
当电池突然获得电能时会发生什么？这对电动汽车在急加速时至关重要。电池性能测试设备可以模拟这些高耗能情况。利用这些脉冲中的电压降和发热量，工程师们能够改进电池的内部几何形状，以尽量减少内阻，提高电池效率的测试结果。.
热控与安全
热失控是电池研发面临的最大挑战之一。测试设备可用于执行 “压力测试”，即在受控条件下对电池进行热极限测试。这些信息对于开发电池管理系统（BMS）和冷却电路至关重要，可确保设备的安全性。.
利用长期数据促进创新的激励措施
研发工作中耗时最长的是确定电池寿命。你不可能只等十年，就知道十年电池是否能用。这就需要 电池寿命周期测试 和健康状况（SOH）测试。.
加速寿命测试
先进的机器在执行加速老化时遵循复杂的算法。研究人员可以通过在适度较高的温度或适度的放电深度（DoD）下循环使用电池，在几周而不是几年内预测电池的循环寿命。.
健康状况（SOH）和收费状况（SOC）
通过精密测试，可以创建更精确的 SOH 和 SOC 算法。在研发环境中，可以知道原型的确切健康状况，使研究人员能够了解物理退化（如树枝状突起的生长）与电信号之间的相关性。这种封闭式反馈机制对于开发自愈电池技术或更智能的 BMS 软件至关重要。.
Sinexcel-re 的优势：准确性和可扩展性
电池研发的竞争有最好的硬件，因此，最好的硬件决定了最好的创新。Sinexcel-re 还提供一系列电源转换和电池测试技术，用于实验室研究和大规模生产。.
精确： 高精度测量可确保考虑到能量密度的最小增长。.
缩放： 他们根据项目的规模扩充设备，从一次只需测试单个电池的设备，到大规模的电池包级测试。.
数据整合： 研发现状要求数据记录和数据分析的流畅性，而这正是 Sinexcel-re 测试生态系统的主要特点。.
Sinexcel-re 的设备通过减少误差，使研究人员能够专注于科学研究，而不是测量的可靠性。.
未来：电池测试中的人工智能和机器学习
电池测试设备的未来正在发生变化。我们正在走向闭环研发，其中测试设备将与人工智能（AI）相结合。.
有了这种模式，测试台不仅能测量数据，还能实时处理数据。当人工智能识别出锂离子电池测试序列中的特定降解模式时，它将能够自动修改后续测试的参数，以确定降解背后的原因。这种智能测试将成为鉴定新化学材料的主要催化剂，可将研发成本降低 50% 或更多。.
结论：绿色明天的催化剂
在通往电动汽车的道路上，充满了各种信息。电池测试设备是这次旅程中的无名英雄。它提供了证明新型电池化学成分安全、高效、耐用所需的经验数据。.
这可能是固态电池的改进，也可能是电池生命周期测试的加强，甚至可能是高精度电池测试的扩展；这些工具都是创新的最重要驱动力。随着全球对能源储存政策不断施加压力，以下创新型公司之间的合作将对全球能源储存行业产生深远影响 Sinexcel-re 和电池领域的顶尖科学家将是推动绿色能源转型的最重要方面。.
常见问题
电池寿命测试和电池性能测试之间有何区别？
电池寿命测试的目标是电池的寿命，即电池在容量降低到特定点（通常为 80%）之前能够完成的充放电循环次数。电池性能测试改变电池的行为，以检查电池在特定条件下的特性，可能包括大电流放电、极端温度或快速充电。.
电化学测试的高精度是否很重要？
在电池研发过程中，可以通过小步快跑的方式实现改进，通常是 0.1%的改进。差劲的设备可能会因为噪音小而掩盖这些改进。电池测试的精确度可以做到很高，因此数据足够干净，可以确定是真正的化学改进还是测量误差。.
电池测试设备在固态电池开发过程中起什么作用？
固态电池存在固体成分之间的界面电阻问题。通过测试设备，研究人员可以在不同的机械压力和温度条件下测试这些电阻，从而找到接触固体电解质的最佳方法。.
什么是健康状况（SOH）检测？
健康状态 (SOH) 测试是将电池的当前状态与全新状态进行比较。它考虑了容量的减少、内阻的增加以及电压的稳定性。SOH 测试用于研发各种化学物质的老化过程。.
是否有可能对电池设备进行测试，以复制真实世界的电动汽车驾驶循环？
是的，现代电池测试台可以通过对驾驶循环（如 WLTP 或 EPA 测试）进行编程，以模拟汽车在城市中行驶、在高速公路上加速或使用再生制动时的实际功率需求。.
哪里可以找到专业级电池测试解决方案？
Sinexcel-re 为需要快速研发不同类型电池（如锂离子电池和固态电池）的研究人员和设备制造商提供最高可靠性和精度的解决方案。.
