一、操作前準備(重中之重,缺一不可)
安全環境確認
設備必須放置在獨立防爆測試間,配備通風櫥、滅火器(ABC 干粉 + 二氧化碳)、防火毯、應急噴淋裝置,地面鋪設防腐蝕絕緣墊。
測試間內禁止存放易燃易爆物品,無關人員全部撤離,門口張貼 “高壓測試中,禁止入內” 警示標識,確保應急通道暢通。
設備狀態檢查
安全防護:防爆艙門密封完好,觀察窗(雙層防爆玻璃)無裂紋;設備急停按鈕(紅色凸起式)、安全聯鎖裝置(艙門未關時無法啟動)功能正常,按壓急停后需能立即切斷所有動力電源。
核心部件:針刺針(硬質合金材質,直徑通常 3-5mm)無彎曲、磨損,固定牢固;擠壓工裝(平板 / 弧形擠壓頭)平行度達標,無變形、銹蝕;液壓系統 / 伺服系統無漏油、異響,壓力傳感器零點校準正常。
輔助系統:溫度 / 煙霧 / 氣體檢測傳感器(監測電池熱失控釋放的煙氣)、排風系統運行正常;數據采集軟件(壓力 - 位移曲線、溫度曲線)連接穩定,參數設置界面無異常。
人員防護裝備(PPE)穿戴
必須全程穿戴全套防爆防護裝備:阻燃防護服(芳綸材質)、防沖擊護目鏡、手套(凱夫拉材質)、防化靴,長發需盤入防護帽,禁止佩戴金屬飾品。
二、操作過程規范(按步驟執行,禁止違規操作)
樣品準備與安裝
樣品需經預處理:按測試標準(如 GB 31484-2015、IEC 62133-2)確認電池類型(鋰 - ion / 鋰 - polymer)、容量、電壓,確保樣品無破損、漏液、鼓包,表面清潔干燥。
安裝定位:將電池固定在測試臺中心,針刺測試時確保針刺針對準樣品幾何中心(或指定薄弱位置),垂直于電池表面;擠壓測試時調整擠壓頭與電池間距,確保擠壓方向(單面 / 雙面)符合標準要求,避免樣品偏移、滑落。
禁止同時安裝多枚電池,單次僅測試 1 個樣品,且樣品與設備金屬部件間需墊絕緣墊片(如聚四氟乙烯),防止短路。
參數設置與啟動
按測試標準輸入參數:針刺速度(通常 1-5mm/s)、穿刺深度(需穿透電池芯體,不超過設備行程上限);擠壓壓力(如 100-500kN)、擠壓速率(1-10mm/min)、保壓時間(如需),參數設置后需雙人復核確認。
啟動前再次檢查:防爆艙門關閉到位(安全聯鎖觸發),人員退至測試間外,通過遠程操控臺(或電腦軟件)啟動設備,禁止近距離觀察樣品。
測試過程監控
實時觀察數據曲線(壓力、位移、溫度)和設備運行狀態,若出現壓力異常波動、樣品冒煙、異響等情況,立即按下急停按鈕,禁止中途打開防爆艙門。
測試完成后,需保持設備通風 30 分鐘以上,待樣品溫度降至室溫、無煙氣釋放后,再進行后續操作。
三、操作后處置(避免殘留風險)
樣品處理
取出樣品時需佩戴防燙手套,若樣品已起火、漏液,用防火毯覆蓋滅火,將殘樣放入專用防爆收集盒(材質為不銹鋼或阻燃塑料),按危險廢物規范處置,禁止隨意丟棄。
若樣品無異常,也需單獨存放,觀察 24 小時后再歸檔或處置。
設備清潔與維護
用無水乙醇擦拭擠壓工裝、針刺針及測試臺,去除殘留電解液(避免腐蝕部件),清潔后檢查部件磨損情況,必要時更換針刺針或校準壓力傳感器。
關閉設備電源、氣源,排空液壓系統殘余壓力,記錄設備運行日志(樣品信息、測試參數、設備狀態、異常情況)。
四、應急處置要點(突發情況按以下流程操作)
樣品起火 / 爆炸
立即按下急停按鈕,關閉通風櫥外排(防止火焰蔓延),用二氧化碳滅火器對準防爆艙內滅火,禁止用水直接噴射電池(鋰電池起火遇水會加劇反應)。
若火勢失控,人員立即撤離測試間,關閉房門,啟動建筑消防系統,內部應急電話。
電解液泄漏
用吸附棉覆蓋泄漏區域,收集含電解液的吸附棉至防爆容器,用堿性溶液(如 5% 碳酸鈉溶液)中和殘留電解液,再用清水擦拭清潔,避免電解液腐蝕設備或皮膚接觸。
人員受傷
皮膚接觸電解液:立即用大量流動清水沖洗 15 分鐘以上,若出現紅腫、灼燒感,就醫處理;
眼睛濺入電解液:立即用洗眼器沖洗 15 分鐘(保持眼瞼張開),禁止揉搓,及時就醫;
燙傷 / 劃傷:用碘伏消毒傷口,覆蓋無菌紗布,嚴重時就醫。
五、禁止性操作(絕對不能觸碰的紅線)
禁止在無防爆防護的環境中操作,禁止未穿戴全套 PPE 啟動設備;
禁止修改設備安全聯鎖裝置、屏蔽急停功能,禁止超設備量程(壓力、行程)測試;
禁止測試過程中打開防爆艙門,禁止用手觸摸運行中的針刺針、擠壓頭;
禁止測試破損、短路或已熱失控的電池樣品,禁止同時測試多枚電池;
禁止非專業人員操作設備,設備維修需由廠家授權人員進行,維修前需切斷所有電源和氣源。
遵循以上要領可降低測試風險,操作前需先熟悉設備說明書和對應測試標準,新人需在資深操作員現場指導下完成至少 3 次模擬操作(無樣品),考核合格后再獨立操作。