3硬件设施防护
    前面已经列举了人员防护的要素，置备这些装备并不困难，重要的是在合适的场合，使用合适的装备。实验室管理应对此有效文件进行规范，去除试验操作人员的麻痹思想，保持防范意识。经常进行演练也许和配置这些装备同样重要。

    非正常工作（滥用）试验中的碾压试验［[51和撞击（冲击）试验的试验过程可能产生较剧烈的反应。前者用相当样品自重质量1000倍的力进行碾压；撞击试验是将9.1 kg的重物自610 mm处自由落下，冲击试样。图2示例了UL1642撞击（冲击）试验及防护装置，试验时根据需要可加用防护网。图3是经撞击试验的电池芯单体的样品。

    相对封闭的钢制试验箱具有很好的防护效果，但在试验中会因视线被遮挡而造成不便。可以用防爆玻璃和防护网结合开设观测窗口。防护网适用于碾压和撞击试验防护，也常用于常温试验和试验箱内试验的防护。UL推荐了用每英寸1618根直径0.25 mm铝丝到每英寸20根直径0.43 mm钢丝的网，对不同预估烈度、不同散射物质的防护可以选用不同的防护网具。

    气候试验箱是一个独立的气候空间，伴有循环的流动空气。遇有样品气体泄漏或粘稠物喷射时，会增大搅动和弥散。吸入空气循环系统后，落在风道、风扇叶、加热器、加湿器和温湿度传感器上的异物很难被清理。电池芯内经细研的容充物经干燥后，如以粉尘形式悬浮，还会造成更大的次生灾害。即便是喷射物粘结在箱壁上也是不小的麻烦。对于此种情况，首先应选用工作空间较大的试验箱，使于采取防护措施和应急操作；试验箱应有一定的防爆设计，如避免电火花、电触点和活动部件的金属摩擦；最好有废气排放通道。此外，还可采用适当的防护网。防护网的设置还应考虑到样品紧急撤离的操作性。

    振动试验台和冲击试验台应防止异物进入试验设备活动部分的缝隙，基本的防护措施也是防护网，但防护网应针对设备设置。而对样品设置防护网会影响试验的动态响应。

    应采用适当的灭火措施。根据不同的场地条件，可以采取扑盖和喷洒灭火剂。应在状况发生前充分考虑设备的保全，在遇有状况时不应再考虑灭火剂是否会影响设备的保全。

    设置视频探头，对试验进行监视和记录是可实现的有效方法。不仅可以提高监视效率，还可以保全原始图像。在遇有状况时还省却可采录证据材料的过程。视频探头的设置位置应合理得当。
    无论用软件技术还是硬件设施进行实验室安全防护，其协调、融汇互补和有效实施还是要靠管理机制。对可能出现的影响安全的状态，要安排或腾出足够的场地以便施展；应设计或安排排放和通风设施；用文件规范处置状态的顺序和取舍原则；用实施细则规定操作要素和步骤；组织人员的培训和操演；对状态经过的记录、描述和报告的具体要求；以及保全保险索赔要据，等等。

4总结
    1）当受试的电池芯单体、电池组／电池系统在进行温度类试验、寿命循环试验退出试验时，样品体温度高于预处理／恢复温度时；以及在短路类试验、低气压试验以及振动冲击类等试验后，样品内部的活动和反应实际上尚未停止或平息，有滞后出现不安全状态的可能。应该继续进行温度测量和外观观察，并按标准要求的滞后反应条件退出监测。这些退出条件可以是连续观察1 h, 2h或4h，提供温度关于时间的函数（曲线）。此间的温度应是逐渐趋向于RT；如在1h内，温度的变化小于1K，则认为温度趋向稳定。

    2）按照试验依据标准的不同，对试验终止条件参数设置和判据不尽相同。有些按受试样品的“闭孔温度”、“破膜温度”或相对低5K左右给出的终止试验的温度；有些试验则对试验结果要求给出一个典型的描述，如非正常工作（滥用）试验。

    3）温度测量中，会遇到不同包装的电池芯单体。不同的包装式样、材料、厚度会形成不同的温度传递效率，也就是梯度。这些因数应在测量、分析和预警系中修正设置予以体现。由此，试验的终止条件和判据参数应该在试验设计或委托时明确规定。这通常与试验的性质和任务目标相关联。
    4）尽管非正常工作（滥用）试验中测量并记录温度参数似乎意义不大，但在如外部短路、冲击、振动、高温高湿、过充过放等试验项目上，其对样品内在的承受能力分析是极其珍贵的。
    5）温度传感器的布置应该有一份对应的样品位置定位的分布清单，对电池芯单体样品试验是如此，对电池组／系统内的电池芯单体做好定位尤为必要。这些温度传感器可以从试验准备开始，经历所有试验环节，一直到样品退出试验为止，始终伴随着电池芯样品。
    6）对防护爆炸和燃烧的原理和烈度应有适当的估计。有资料将电池芯内充材料的化学能量折算成爆炸能量或TNT当量，是不太恰当的。试验引起的爆炸和燃烧，多是因电池芯内部损坏（短路或内阻增大）产生高温，或是受外力破坏及受外部温度导致电池芯体内活动异常产生的高温、高压瞬时释放，较为猛烈的就是爆炸。这和TNT的化学反应爆炸的样式和效果是不一样的。当电池芯体内的轻金属粉末或易燃物质在高温条件下溢出遇氧，满足燃烧条件，导致燃烧。燃烧的可持续条件并不充分，而与着火点附近部件的燃烧特性有很大的关系。应该在试验前对受试样品包裹材料的燃烧性能有所了解。可以先行对材料进行燃烧性能测定，尤其对内装组件较为复杂的电池组／系统。对轻金属铸件或脆性塑料件外壳的样品，也应对其在爆炸中可能产生的破片冲击或散落的规模有所顾及。
    7）在温度试验箱内使用防护网，会改变试验箱内的温度分布。较为有效的方法是对防护网内的小环境进行标定，修正温度控制参数。
    8）汽车动力锂离子电池环境试验和性能试验，从受试样品自身价值到试验的实施成本，都是非常昂贵的。全套试验的时间经历也很长，同时还要进行必不可少的安全防护措施，不免有些额外的损失，如传感器的损耗和设备损伤，以及找术上的冗余和备份。所以在试验前，应精心规划设计试验，在试验中谨慎实施操作，防患于未然，以获取完整的试验结果。

上一页  [1] [2]