動力電池安全性能檢測實(shí)驗(yàn)室場地建設(shè)規(guī)劃條件
前言:
近年來,,隨著新能源政策的利好和社會資本的涌入,,新能源行業(yè)特別是動力電池制造企業(yè)如雨后春筍般不斷生長。怎么建設(shè)和規(guī)劃好一個(gè)全新的新能源鋰電池檢測實(shí)驗(yàn)室是許多新能源制造關(guān)聯(lián)企業(yè)的痛點(diǎn),。新能源鋰電池實(shí)驗(yàn)室不同于其他家用電器、燈具照明或汽車電子產(chǎn)品實(shí)驗(yàn),,由于鋰電池在試驗(yàn)過程存在的不確定性和危險(xiǎn)性,,鋰電池可能會產(chǎn)生有毒有害廢氣、冒煙,、明火,、甚至出現(xiàn)爆炸、溶液飛濺等情況,,這些問題可能導(dǎo)致環(huán)境空氣污染,、設(shè)備損壞、實(shí)驗(yàn)人員受傷,,甚至對人身財(cái)產(chǎn)造成巨大損失,。因此,無論鋰電池試驗(yàn)室規(guī)模大小,,都有必要在新能源電池實(shí)驗(yàn)室的場地建設(shè),,設(shè)備購置,以及日常的運(yùn)營成本給予充分的重視和了解。DELTA德爾塔儀器專注于新能源電池實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃,、建設(shè)和相關(guān)檢測設(shè)備的研發(fā),、設(shè)計(jì)和制造,我們深深體會到試驗(yàn)室的籌建費(fèi)用和運(yùn)營費(fèi)用之高昂,,我們也一直在為用戶思考研究電池實(shí)驗(yàn)室場地建設(shè),、整體布局設(shè)計(jì)、降低試驗(yàn)運(yùn)營成本和管理成本的辦法,。
一,、鋰電池實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)備部署:
1、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:滿足GB/T 32146.2-2015《檢驗(yàn)檢測實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)技術(shù)要求 第2部分:電氣實(shí)驗(yàn)室》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求設(shè)計(jì),。
實(shí)驗(yàn)室主要用于鋰電池強(qiáng)制性安全檢查試驗(yàn),,提供穩(wěn)定可靠的環(huán)境條件。為了評估電池在存儲,、運(yùn)輸,、誤用和濫用等情況下,是否會引發(fā)過熱,、明火,、爆炸、有害氣體溢出,、人員安全等情況,,由此應(yīng)運(yùn)而生的電池安全檢測標(biāo)準(zhǔn)有:標(biāo)準(zhǔn)(IEC 62660、IEC62133),、歐盟標(biāo)準(zhǔn)(EN62133,、EN60086)、中國標(biāo)準(zhǔn)(GB31241-2014),、美國標(biāo)準(zhǔn)(SAE UL),、日本標(biāo)準(zhǔn)(JIS),針對新能源鋰電池應(yīng)用較為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)是UN 38.3,、GB/T31467.3-2015,、GB/T 31485-2015、SAND 2005-3123,、UL1642,、UL2054、UL2580,、JIS C 8711,、JIS C8714、JIS C 87115,、ISO 16750,、ISO 12405,、SAE J2464。電池標(biāo)準(zhǔn)針對的檢測項(xiàng)目,,大體可分為電性能適應(yīng)性,、機(jī)械適應(yīng)性和環(huán)境適應(yīng)性測試三大類的檢測。
1)電性能適應(yīng)性:包括電池工況容量,、各種倍率的充放電性能,、過充性能、過放性能,、短路性能,、絕緣性能、自放電特性,、電性能壽命等,。其中過充、過放,、短路的實(shí)驗(yàn)過程風(fēng)險(xiǎn)較大,,可能會存在明火爆炸等劇烈現(xiàn)場。
2)機(jī)械適應(yīng)性:加速度沖擊,、機(jī)械振動,、模擬碰撞沖擊、重物沖擊,、自由跌落,、電池包翻轉(zhuǎn)、洗滌試驗(yàn),、擠壓和鋼針穿刺等,。其中鋼針針刺和擠壓的實(shí)驗(yàn)過程風(fēng)險(xiǎn)較大,可能會存在明火爆炸等劇烈現(xiàn)場,。
3)環(huán)境適應(yīng)性:熱濫用(熱沖擊),、溫濕度循環(huán)、高低溫循環(huán),、冷熱沖擊、溫度驟變,、真空負(fù)壓測試,、鹽霧試驗(yàn)、浸水試驗(yàn),、海水浸泡和明火焚燒等,。其中明火焚燒實(shí)驗(yàn)過程風(fēng)險(xiǎn)較大,可能會存在爆炸的情況,。
2,、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備布局:
在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)初期規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室,,既可以降低實(shí)驗(yàn)操作風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也能系統(tǒng)的形成檢測能力,,通常具有完整測試能力的電池檢測實(shí)驗(yàn)室,,可規(guī)劃成如下功能分區(qū):
1)電性能檢測區(qū),此區(qū)域主要涉及的儀器是充放電機(jī)柜,、內(nèi)阻測試儀,、絕緣強(qiáng)度測試儀、絕緣電阻測試儀,、數(shù)據(jù)采集設(shè)備等,,由于電池的實(shí)測容量與測試溫度有關(guān),因此應(yīng)對此區(qū)域的溫度,、濕度進(jìn)行控制,。
2)機(jī)械性能測試區(qū),此區(qū)域主要涉及的儀器包括充放電機(jī)柜,、振動試驗(yàn)臺,、沖擊碰撞試驗(yàn)臺、翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺,、三綜合實(shí)驗(yàn)臺,,由于設(shè)備質(zhì)量重、體積大,、噪音大,,且部分檢測設(shè)備需要下挖,因此此區(qū)域多放置在一樓,,做好隔音和隔震措施,。
3)環(huán)境測試區(qū),此區(qū)域主要完成溫度,、濕度,、老化、熱分析等實(shí)驗(yàn),,涉及的儀器包括充放電機(jī)柜,、高低溫箱、負(fù)壓箱,、溫濕度實(shí)驗(yàn)箱,、熱分析儀、數(shù)據(jù)采集設(shè)備等,,此區(qū)域需要24h連續(xù)長時(shí)間工作,,因此容易出現(xiàn)麻痹大意導(dǎo)致安全事故。
4)輔助功能區(qū),,可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置,,包括樣品室(放置測試前后的電池樣品),、庫房(放置閑置線纜、工具等),、辦公室,、會議室、休息區(qū)等,。樣品室存放電池樣品,,需要頻繁檢查電池狀態(tài)。
5)電池安全測試區(qū),,此區(qū)域開展的測試均帶有危險(xiǎn)性,,包括樣品不成熟導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)以及測試本身的風(fēng)險(xiǎn),包括的測試項(xiàng)目:跌落,、針刺,、擠壓、燃燒,、過充,、過放、短路,、浸水,、海水浸泡、高溫充放電等項(xiàng)目,,涉及的設(shè)備包括充放電機(jī)柜,、跌落試驗(yàn)臺、針刺試驗(yàn)機(jī),、擠壓試驗(yàn)機(jī),、燃燒試驗(yàn)機(jī)、短路試驗(yàn)機(jī),、浸泡設(shè)備,、高溫箱等。由于此區(qū)域著火爆炸概率較高,,因此需要建設(shè)行之有效的尾氣排放和處理措施,,以避免對環(huán)境的影響。
注意:GB/T 31467.3-2015(電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng) 第3部分 安全性要求與測試方法)以及GB/T 31485-2015(電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法)標(biāo)準(zhǔn)部分試驗(yàn)項(xiàng)目適用,。
二,、鋰電池實(shí)驗(yàn)室測試程序:
1. 電池材料檢測
電池材料的測試主要為材料的組成、結(jié)構(gòu),、性能測試,所有測試過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟,,均屬于儀器分析,,測試的全過程不產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì),。zui終產(chǎn)生的廢棄樣品及未測試的多余樣品均交還送檢單位。
工藝流程簡述:稱取電池材料—電池材料制樣—上機(jī)分析—結(jié)果輸出,。
2,、電池單體常規(guī)測試、電性能,、安全性能和失效性能,、可靠性檢測
電池單體常規(guī)測試包括外觀、極性,、尺寸和質(zhì)量,,涉及到目檢、電壓表檢測,、量具和衡器檢測手段,,四種測試項(xiàng)目都不涉及任何化學(xué)處理步驟,均不產(chǎn)生任何環(huán)境有害物質(zhì),。電池單體電性能測試包括放電容量,、倍率、循環(huán)壽命,,涉及到的設(shè)備有電池充放電性能測試儀和電池模塊充放電性能測試儀,,以上兩種設(shè)備基于電化學(xué)原理進(jìn)行檢測,都不涉及任何化學(xué)處理步驟,,測試過程中不產(chǎn)生任何環(huán)境有害物質(zhì),。
電池單體安全性能測試包括過充、過放,、短路,、跌落、高低溫,、針刺,、擠壓多項(xiàng),涉及到針刺機(jī),、擠壓機(jī),、跌落臺、高低溫箱和過充過放設(shè)備,,所有的測試項(xiàng)目都在測試設(shè)備內(nèi)執(zhí)行,,同時(shí)操作人員按照國標(biāo)要求配備有嚴(yán)格的防護(hù)措施,測試過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟,。測試結(jié)束后產(chǎn)生的失效電池交由送檢單位回收處理,,對環(huán)境不產(chǎn)生影響。電池單體可靠性測試主要包括循環(huán)壽命 ,、不同倍率放電特性,、不同溫度放電特性,、充電特性、自放電特性,、不同溫度自放電特性,、存貯特性、過放電特性,、不同溫度內(nèi)阻特性,、高溫測試、溫度循環(huán)測試,、跌落測試,、振動測試、容量分布測試等,,以上測試涉及到的設(shè)備主要為電性能測試儀和部分安全性測試設(shè)備,,電化學(xué)性能測試設(shè)備基于電化學(xué)原理對電池進(jìn)行電性能檢測, 測試過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟,, 不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),,不產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)。
電池單體失效分析和電池模型分析在上述可靠性檢測,、安全性檢測,、常規(guī)檢測及化學(xué)組成檢測等基礎(chǔ)上開展,檢測過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟,,不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),。對環(huán)境不造成污染。
工藝流程簡述:電池單體試樣遴選—電池試樣連接檢測設(shè)備—設(shè)備自動檢測—數(shù)據(jù)輸出,。
3. 電池模塊常規(guī)測試,、電性能、安全性能和失效性能,、可靠性檢測
電池模塊常規(guī)測試包括外觀,、極性、尺寸和質(zhì)量,,涉及到目檢,、電壓表檢測、量具和衡器檢測手段,,四種測試項(xiàng)目都不涉及任何化學(xué)處理步驟,,均不產(chǎn)生任何環(huán)境有害物質(zhì)。電池模塊電性能測試包括放電容量,、倍率,、循環(huán)壽命,涉及到的設(shè)備有電池充放電性能測試儀和電池模塊充放電性能測試儀,以上兩種設(shè)備基于電化學(xué)原理進(jìn)行檢測,,都不涉及任何化學(xué)處理步驟,,測試過程中不產(chǎn)生任何環(huán)境有害物質(zhì)。
電池模塊安全性能測試包括過充,、過放、短路,、跌落,、高低溫、針刺,、擠壓多項(xiàng),,涉及到針刺機(jī)、擠壓機(jī),、跌落臺,、高低溫箱和過充過放設(shè)備,所有的測試項(xiàng)目都在測試設(shè)備內(nèi)執(zhí)行,,同時(shí)操作人員按照國標(biāo)要求配備有嚴(yán)格的防護(hù)措施,,測試過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟。測試結(jié)束后產(chǎn)生的失效電池模塊交由送檢單位回收處理,,對環(huán)境不產(chǎn)生影響,。電池模塊可靠性測試主要包括循環(huán)壽命 、不同倍率放電特性,、不同溫度放電特性,、充電特性、自放電特性,、不同溫度自放電特性,、存貯特性、過放電特性,、不同溫度內(nèi)阻特性,、高溫測試、溫度循環(huán)測試,、跌落測試 ,、振動測試、容量分布測試等,,以上測試涉及到的設(shè)備主要為電性能測試儀和部分安全性測試設(shè)備,,電化學(xué)性能測試設(shè)備基于電化學(xué)原理對電池進(jìn)行電性能檢測, 測試過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟,, 不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),,不產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)。
電池模塊失效分析和電池模型分析在上述可靠性檢測、安全性檢測,、常規(guī)檢測及化學(xué)組成檢測等基礎(chǔ)上開展,,檢測過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟,不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),。對環(huán)境不造成污染,。
工藝流程簡述:電池模塊試樣遴選—電池模塊試樣連接檢測設(shè)備—設(shè)備自動檢測—數(shù)據(jù)輸出。
4. 電池系統(tǒng)常規(guī)性能,、電性能,、安全性能和失效性能檢測、可靠性檢測
電池系統(tǒng)常規(guī)測試包括外觀,、極性,、尺寸和質(zhì)量,涉及到目檢,、電壓表檢測,、量具和衡器檢測手段,四種測試項(xiàng)目都不涉及任何化學(xué)處理步驟,,均不產(chǎn)生任何環(huán)境有害物質(zhì),。電池系統(tǒng)電性能測試包括放電容量、倍率,、循環(huán)壽命,,涉及到的設(shè)備有電池充放電性能測試儀和電池模塊充放電性能測試儀,以上兩種設(shè)備基于電化學(xué)原理進(jìn)行檢測,,都不涉及任何化學(xué)處理步驟,,測試過程中不產(chǎn)生任何環(huán)境有害物質(zhì)。
電池系統(tǒng)安全性能測試包括過充,、過放,、短路、跌落,、高低溫,、針刺、擠壓多項(xiàng),,涉及到針刺機(jī),、擠壓機(jī)、跌落臺,、高低溫箱和過充過放設(shè)備,,所有的測試項(xiàng)目都在測試設(shè)備內(nèi)執(zhí)行,同時(shí)操作人員按照國標(biāo)要求配備有嚴(yán)格的防護(hù)措施,,測試過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟,。測試結(jié)束后產(chǎn)生的失效電池系統(tǒng)交由送檢單位回收處理,,對環(huán)境不產(chǎn)生影響。電池系統(tǒng)可靠性測試主要包括循環(huán)壽命,、不同倍率放電特性,、不同溫度放電特性、充電特性,、自放電特性,、不同溫度自放電特性、存貯特性,、過放電特性,、不同溫度內(nèi)阻特性、高溫測試,、溫度循環(huán)測試、跌落測試,、振動測試,、容量分布測試等,以上測試涉及到的設(shè)備主要為電性能測試儀和部分安全性測試設(shè)備,,電化學(xué)性能測試設(shè)備基于電化學(xué)原理對電池進(jìn)行電性能檢測,, 測試過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟, 不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),,不產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì),。
電池系統(tǒng)失效分析和電池模型分析在上述可靠性檢測、安全性檢測,、常規(guī)檢測及化學(xué)組成檢測等基礎(chǔ)上開展,,檢測過程都不涉及任何化學(xué)處理步驟,不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),。對環(huán)境不造成污染,。
工藝流程簡述:電池系統(tǒng)試樣遴選—電池系統(tǒng)試樣連接檢測設(shè)備—設(shè)備自動檢測—數(shù)據(jù)輸出。
5,、由于新能源鋰電池能量高度集中,,且密集安裝,因此即便是正常的試驗(yàn)測試(如各種充放電性能,、高空模擬),,也可能因誤操作導(dǎo)致危險(xiǎn),下面列舉新能源鋰電池存在的潛在風(fēng)險(xiǎn):
1)著火,、燃燒,、爆炸
磷酸鐵鋰電池在電解液中添加過充添加劑非水有機(jī)體系的電解液具有低燃點(diǎn)的易燃性質(zhì),它在溫度升高的密閉電池體系內(nèi)極易和充放電過程中非?;钴S的電極材料發(fā)生一連串催化放熱反應(yīng),,從而引起熱失控。同時(shí)電解液和電極材料之間的副反應(yīng)伴有氣體產(chǎn)生,當(dāng)電池內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定的閥值,,泄爆閥開啟,,并伴隨氣體泄放。如果電池內(nèi)部集聚溫度過高,,與空氣種的氧氣的接觸的情況下引起有機(jī)電解液的燃燒,,zui終導(dǎo)致電池的爆炸。
電池檢測中的各種濫用實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì),,是通過各種手段使電池發(fā)生外部短路或內(nèi)部短路,,引起正負(fù)材料和電解液的直接反應(yīng),電池溫度急劇升高,。電池的散熱性和壓力的釋放能量決定了電池著火,、燃燒或爆炸。對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場的著火,、燃燒,、爆炸的防護(hù),重點(diǎn)是保證試驗(yàn)現(xiàn)場壓力要有足夠的釋放空間,,防止燃燒擴(kuò)展和壓力的突然釋放,,可采取加固防爆殼體、快速壓力泄放,、通過多傳感器融合技術(shù)進(jìn)行預(yù)警檢測,,以實(shí)現(xiàn)不爆炸貨弱能量的反應(yīng)。
2)有毒氣體的排放
由于電解液含有有機(jī)溶劑,,在安全檢測過程中,,電解液的高溫氣化導(dǎo)致有毒氣體的排放,通常有毒氣體是通過電池泄爆閥打開后溢出,,其氣味刺激,。當(dāng)被測樣品是大功率的新能源電池時(shí),有毒氣體的含量較多,,且成分更為復(fù)雜,,其排放問題更要注意,UL 2580規(guī)定了有毒氣體釋放量的檢測要求,。有毒氣體的排放的防護(hù)重點(diǎn),,是加裝有害氣體檢測傳感器監(jiān)測有害氣體含量,加裝抽風(fēng)裝置或無害化處理裝置將有毒氣體抽離實(shí)驗(yàn)室,,避免操作人員與有害氣體的接觸,。
3)漏液的污染性
電池在檢測過程中容易出現(xiàn)漏液,漏液會腐蝕設(shè)備和測試臺的外表面,。應(yīng)加倍關(guān)注富液設(shè)計(jì)電池的這種危害,。因此無論是在有意破壞的漏液,,或是實(shí)驗(yàn)過程意外泄露,都應(yīng)該關(guān)注人員防護(hù),、設(shè)備防護(hù)和測試環(huán)境防護(hù),。其防護(hù)重點(diǎn)是通過嚴(yán)格操作流程管理和規(guī)范,將漏液的腐蝕侵害降至zui低,。
三,、鋰電池實(shí)驗(yàn)室——通風(fēng)系統(tǒng)特點(diǎn):
1、因鋰電池在做破壞性測試時(shí)可能會產(chǎn)生大量的煙霧或者燃燒廢氣,,需要考慮到通風(fēng)環(huán)保設(shè)施要求,;系統(tǒng)所作用的通風(fēng)設(shè)備較復(fù)雜,流量較大,。通風(fēng)設(shè)備在工作期間可根據(jù)實(shí)際須要控制使用數(shù)量,,風(fēng)機(jī)負(fù)載隨通風(fēng)設(shè)備增減而變化。
2,、系統(tǒng)控制采用各實(shí)驗(yàn)室布點(diǎn)控制,,即利用同系統(tǒng)的各通風(fēng)設(shè)備的電動調(diào)風(fēng)閥或在附近設(shè)置信號開關(guān),利用電動調(diào)風(fēng)閥或信號開關(guān)輸送信號遠(yuǎn)距離控制風(fēng)機(jī)啟停,。采用電動調(diào)風(fēng)閥對通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。
3,、采用在風(fēng)機(jī)入口處加裝消聲器的方式對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行噪聲處理,,對于電機(jī)功率小于4KW,A式傳動的風(fēng)機(jī)采用橡膠減振,,對于電機(jī)功率大于4KW,,C式傳動的風(fēng)機(jī)采用阻尼彈簧減振器減振。
4,、因應(yīng)節(jié)能要求及實(shí)際需要,,對全面排風(fēng)系統(tǒng)P1及局部排風(fēng)系統(tǒng)P3、P4,、P5,、P6系統(tǒng)功率≥4KW的通風(fēng)系統(tǒng)采用變風(fēng)量變頻控制系統(tǒng)控制。節(jié)約電能同時(shí)也可大大延長風(fēng)機(jī)使用壽命,。
5,、因應(yīng)現(xiàn)代環(huán)保要求,根據(jù)廢氣類別對P4,、P5,、P6系統(tǒng)的排氣采用酸霧凈化塔、活性炭干附等進(jìn)行環(huán)保治理,。
6,、實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)換氣次數(shù)取每小時(shí)10~20次,。
7、支管內(nèi)風(fēng)速取6~12m/s,,干管內(nèi)風(fēng)速取8~14 m/s,。
8、通風(fēng)設(shè)備設(shè)計(jì)風(fēng)量:單臺1800*800*2350mm排毒柜設(shè)計(jì)排風(fēng)量:1400~2100CMH,; 單臺1500*800*2350mm排毒柜設(shè)計(jì)排風(fēng)量:1100~1700CMH,; 單臺500*500mm原子吸收罩設(shè)計(jì)排風(fēng)量:800~1300CMH;單臺萬向排煙罩設(shè)計(jì)排風(fēng)量,;180~300CMH,。
四、鋰電池實(shí)驗(yàn)室——內(nèi)部裝飾
1,、天花:
(1)實(shí)驗(yàn)室,、辦公室天花采用輕鋼龍骨吊600*600mm的鋁合金扣板天花。
(2)結(jié)合通風(fēng)和機(jī)電要求,,實(shí)驗(yàn)室天花選用鋁合金扣板天花可以大幅度降低通風(fēng)和機(jī)電施工難度和強(qiáng)度,,也利于日后的正常維護(hù)和檢修。
(3)實(shí)驗(yàn)室天花采用鋁合金扣板天花美觀,,大方,,無污染,還可以搭配其他一體化裝修完成整個(gè)裝修工程,。
(4)實(shí)驗(yàn)室天花采用鋁合金扣板天花可以有效的防霉,、防潮。
(5)潔凈室采用彩鋼板天花板,。
2,、地面:
(1)實(shí)驗(yàn)室地面按照甲方要求保留原有拋光磚地面600*600mm。
(2)拋光磚技術(shù)成熟,,整潔,,美觀,灰縫小,,易于清潔,。
(3)在裝修過程中,拋光磚的鋪設(shè)于辦公場所,。
(4)拋光磚可承受多人辦公場所的磨損,,維護(hù)后不變色不需打蠟拋光等繁復(fù)操作。
(5)洗滌室利用原有地面,,節(jié)約成本,。
(6)防滑地磚可以有效杜絕液積留在地板上對實(shí)驗(yàn)室工作人員造成的不便。
3,、墻體
(1)新砌墻身采用輕質(zhì)磚砌180mm厚磚墻,,雙面批蕩面貼500*500拋光磚,。
(2)采用其他墻體全部貼500*500拋光磚
(3 走廊用12mm厚鋼化玻璃做玻璃隔墻,踢腳線材質(zhì)選用拋光磚,。
(4)采用玻璃間隔的設(shè)計(jì)使得開放式實(shí)驗(yàn)成為一種可能,。
(5)采用玻璃間隔的設(shè)計(jì)令人視野開闊,整體實(shí)驗(yàn)室潔凈,、明亮,。
4、門窗
(1)實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一采用12mm厚鋼化玻璃地彈簧門,,增加實(shí)驗(yàn)室通透性,。按照規(guī)劃設(shè)計(jì)要求,分為900*2100mm,、1200*2100mm,、1500*2100 mm三種規(guī)格,根據(jù)具體情況,,潔凈室的門為800*2100 mm,。
(2)實(shí)驗(yàn)室主通道入口用1500*2100mm鋼化玻璃雙面開門,外加電腦磁卡感應(yīng)門鎖(配10張卡),。
四,、 實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng):
實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該全面性的考慮到被測試鋰電池出現(xiàn)爆炸、燃燒,、漏液等問題,。
1.爆炸前預(yù)警:由于電池起火爆炸前會有很大的變化,可以傳感器充分檢測指標(biāo)達(dá)到爆炸前預(yù)警的目的,。這些變化包括——溫度升高、電流突然增大,、泄爆閥打開,、有害氣體溢出等,其中溫度和電流是預(yù)警的重要指標(biāo),,對相同規(guī)格的電池具有相似的指標(biāo),,通過概率分布可形成較好的爆炸預(yù)測。
2.爆炸過程控制:電池連鎖爆炸是爆炸過程控制的重點(diǎn),,通過切斷電流回路,、降低爆炸現(xiàn)場溫度、阻斷燃燒路徑,、撤離著火源頭等方式,,其中以切斷電流回路和干冰滅火方式zui為有效。既能起到控制火情,,同時(shí)也保留了測試樣品,。
3.污染物可回收:污染物包括固態(tài)污染物和氣體污染,,通過電池回收罐收集固態(tài)污染物回收時(shí),要避免二次危險(xiǎn),。有害氣體的回收成本非常高昂,,可根據(jù)實(shí)際情況酌情處理。
4.試驗(yàn)室防爆系統(tǒng):房間內(nèi)安裝2個(gè)傳感探頭,。測試單元放置在室外可隨時(shí)的監(jiān)測試驗(yàn)室內(nèi)的氣體是否超標(biāo),。報(bào)警系統(tǒng)分2級控制當(dāng)?shù)?級報(bào)警時(shí)啟動聲音報(bào)警,此時(shí)不切斷電路,。當(dāng)濃度繼續(xù)升高時(shí)達(dá)到2級報(bào)警時(shí)報(bào)警器自動打開風(fēng)閥啟動抽排風(fēng)系統(tǒng)并切斷實(shí)驗(yàn)室電源,。防爆室內(nèi)部采用1.2mm厚的鋼板焊接而成,墻體可采用鋁塑板或其他材料支撐,,整改防爆室具有耐火,、防止爆炸物飛出等功能。防爆門采用往里面推開的開門方式,,必須具有防止沖擊波導(dǎo)致開門的問題,,門上配置有防爆玻璃觀察窗,并且窗上焊接有鐵柱防止玻璃破裂,。防爆室上空設(shè)置有鐵制的通風(fēng)管道,,其作用有二;1,、當(dāng)有燃燒,、煙霧時(shí),開啟風(fēng)機(jī)抽風(fēng),,2,、主要用于泄放爆炸時(shí)的壓力。因此通風(fēng)管道需要做寬,,建議尺寸不小于500mm×600mm×870000mm,。
5.每個(gè)防爆室配置有防爆燈,視頻監(jiān)控探頭,。視頻監(jiān)控探頭對準(zhǔn)被測物位置,。每個(gè)防爆室的底部設(shè)置有設(shè)備的連線門洞:100mm×200mm;在高1000mm處也設(shè)置有直徑500mm的連線門洞,,門洞的里面一側(cè)設(shè)置有鋼鐵擋板,。防爆室作為樣品儲存室使用,并配置有小一匹分體式空調(diào)作為恒溫,,外墻配置有直徑120mm的排氣扇,。里面配置有消防煙感探頭。
6.充放電區(qū):設(shè)置有試驗(yàn)臺,,臺面分有儀器操作位置和樣品區(qū),,樣品區(qū)四周及底面采用1.2mm不銹鋼板焊接,;前面設(shè)置有開門;上方開孔,,用于泄放用,。也可以在上方加裝排氣管道。樣品區(qū)的側(cè)面開有直徑50mm的孔用于連接線,。樣品區(qū)可放置定做的防爆箱,。
7.消防要求:在人員操作區(qū)和樣品區(qū)設(shè)置有消防煙感探頭。
8.視頻監(jiān)控要求:共用七個(gè)視頻監(jiān)控探頭,,五個(gè)用于防爆室,,兩個(gè)用于沖放電區(qū),在防爆室外配置有視頻監(jiān)控顯示器,,可在測試過程中查看到里面情況,,并具有連接內(nèi)網(wǎng)功能,可便于在辦公室查看具體情況,??照{(diào)恒溫功能:在人員操作區(qū)采用原來配置有的5匹空調(diào),另外在A防爆室加裝小一匹空調(diào)用于儲存室,。
9.實(shí)驗(yàn)室噪音:實(shí)驗(yàn)室噪聲源主要為測試設(shè)備,、風(fēng)機(jī)等設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲,其噪聲值約為 50~75dB(A)之間,。
10.電氣控制柜及電氣連線,,有*性的標(biāo)志,并與圖紙相符,,同時(shí)符合國家有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),。設(shè)備供電采用三相五線制供電??煽康乇Wo(hù)人身安全,。測試系統(tǒng)應(yīng)增加電源切換開關(guān),能夠給各臺位提供不同頻率的電源(同時(shí)包括每臺的一路市電供電,。試驗(yàn)室有高溫保護(hù)裝置,具有過流,、漏電保護(hù),、有保險(xiǎn)絲。
五,、鋰電池實(shí)驗(yàn)室水電要求:
1.配備電源:3Φ5W 380V,,50/60Hz;總功率約130KVA,;
2.獨(dú)立地線:接地電阻≤4Ω,;
3.給水:配管連接直徑Φ20 水壓≥0.15MPa,,水質(zhì)潔凈無雜質(zhì);
4.排水:配管連接直徑Φ100,。
六,、實(shí)驗(yàn)室測量系統(tǒng)精度:
1.所以控制值的準(zhǔn)確度應(yīng)在以下范圍內(nèi)
2.電壓:±1.0%;
3.電流:±1.0%,;
4.溫度: ±2℃,;
5.時(shí)間:±1.0%;
6.尺寸:±1.0%,;
7.容量:±1.0%,。
七、鋰電池防爆實(shí)驗(yàn)室典型設(shè)計(jì)應(yīng)用:
(測試系統(tǒng)綜合交鑰匙工程)
(電池整體實(shí)驗(yàn)室正面)
(電池整體實(shí)驗(yàn)室背面)
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