未来蓄电池的用量会越来越大，对蓄电池的能量密度比需求越来越高，蓄电池的研发也必然会是持续性的，电池研发类实验室也将是必不可少的。新能源电池研发实验室设计规划及建设，如何在建设阶段规划电池实验室的安全?如何在传统实验能力的基础上投资电池检测实验室?新能源电池实验室如何实现低成本安全使用?

　　一、新能源电池研发实验室设计规划

　　研发型实验室比较特殊，其原因在于此类实验室知道自己想要的是什么，需要用不同的材料和工艺达到目的，或者已经有一定的基础，需要在原有的设计上进行升级。当然大部分的研发过程都脱离不了材料的应用，或验证新型材料的使用是否能够达到自己最初的预期和考虑新型材料应用带来的风险能不能彻底解决。蓄电池研发实验室设计同样面临着以上的问题，但是蓄电池实验室面临的风险更大。

　　电池研发实验室基本分为五部分

　　第一部分：化学环节，主要做绝缘材料、阴阳极材料(浆液)的研究与试制。

　　第二部分：物理环节，主要对材料的物理特性进行分析研究与试制。

　　第三部分：样品开发与试制环节，用新型材料进行试制。

　　第四部分：实验成品可靠性研究与分析环节，主要对已经制成的试验品进行各种各种环境下实际实验得出数据，不排除破坏性实验。

　　第五部分：失效分析环节，主要用于研究失败品的分析研究，在失败的基础上寻找失败的原因，从而找出正确的途径。

　　在实验室建设初期规划实验室，既可以降低实验操作风险，同时也能系统的形成检测能力，通常具有完整 测试能力的电池检测实验室，可规划成如下功能分区：

　　1)电性能检测区

　　此区域主要涉及的仪器是充放电机柜、内阻测试仪、绝缘强度测试仪、绝缘电阻测试 仪、数据采集设备等，由于电池的实测容量与测试温度 有关，因此应对此区域的温度、湿度进行控制。

　　2)机械性能测试区

　　此区域主要涉及的仪器包括 充放电机柜、振动试验台、冲击碰撞试验台、翻转试验台、三综合试验台，由于设备质量重、体积大、噪音大，且部分检测设备需要下挖，因此此区域多放置在一楼，做好隔音和隔震措施。

　　3)环境测试区

　　此区域主要完成温度、湿度、老化、热分析等实验，涉及的仪器包括充放电机柜、高低 温箱、负压箱、温湿度实验箱、热分析仪、数据采集设备等，此区域需要24h连续长时间工作，因此容易出现麻痹大意导致安全事故。

　　4)辅助功能区

　　可根据实际需要进行配置，包括样品室(放置测试前后的电池样品)、库房(放置闲置线缆、工具等)、办公室、会议室、休息区等。样品室存放电池样品，需要频繁检查电池状态。

　　5)电池安全测试区

　　此区域开展的测试均带有危险性，包括样品不成熟导致的风险以及测试本身的风险，包括的测试项目：跌落、针刺、挤压、燃烧、过充、过放、短路、浸水、海水侵泡、高温充放电等项目，

　　涉及的设备包括充放电机柜、跌落试验台、针刺试验机、挤压试验机、燃烧试验机、短路试验机、浸泡设备、温度箱等。

　　由于此区域着火爆炸概率较高，因此需要建设行之有效的尾气排放和处理措施，以避免对环境的影响。

　　科学合理的分区能够提高测试的稳定性和安全性，在分区的基础上，功能分区需要注意：人机分离，远距离实时监控。

　　在蓄电池研发的可靠性试验环节，需要模拟各种极端环境情况来检验研发的蓄电池实际质量与品质。所以如果是汽车电池的研发，就要模拟各种极端环境(比如模拟高温、低温)状态下的充电与放电。如果在模拟相应的外部条件下会爆炸或起火，电池就不能实际应用。除此之外还会有其他的可靠性实验，比如雨淋、盐雾等实验。

　　所有的实验室都会有风险，而电池实验室的风险更大，主要风险源在于电池的爆炸与燃烧。电池爆炸的能量来源于瞬间短路所产生的热量无法释放而造成的，且电池的容量越大风险越大。而电池爆炸主要有以下几个原因：

　　1.能量过饱和导致的电化学反应形成的绝缘击穿。

　　2.产品生产干燥过程中温、湿度超标导致的电化学反应形成的绝缘击穿。

　　3.绝缘膜绝缘不达标或老化造成的短路隐患。

　　4.涂布过程空气的尘埃粒子超标埋下隐患。

　　5.混料前端的粒度过大，导致后期封装过程形成机械损伤造成的隐患。

　　6.在温湿度变化下原材料之间的热膨胀系数不同导致械损伤造成的隐患。

　　7.外力导致的机械损伤(针刺、跌落、震动等)造成的隐患。

　　8.气压变化导致的电池内部与外部的压力变化导致械损伤造成的隐患。

　　二、新能源电池研发实验室建设需要注意哪些

　　根据以上分析，我们在电池研发实验室设计的时候就有几个侧重点要注意：

　　1.保障前期第一二部分化学以及物理分析的准确性，以免在源头出错。

　　2.保障样品试制环节的环境温湿度、洁净度与试制工艺完全合格，以免在试制环节埋下隐患。

　　3.保障第四部分实验过程的安全隔离，即使爆炸也不应能够对人员造成伤害，且在实验区域以外可以随时终止实验。

　　4.确保第五环节的实验外部条件能够满足仪器设备需求与实验工艺需求，以保障分析的正确性。

　　5.各个环节的远程监控、数据收集要做到不丢失、不泄密。

　　6.实验室设计环节应考虑工艺不冲突、精度不干扰、承重不超标、使用更方便、安全无风险。