防爆箱和防爆柜：電池過(guò)充過(guò)放測(cè)試為何必須用專(zhuān)用防爆箱？
發(fā)布日期：2025-07-16 點(diǎn)擊：24
在電池研發(fā)、生產(chǎn)以及質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，過(guò)充過(guò)放測(cè)試是評(píng)估電池安全性與穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，電池在過(guò)充過(guò)放時(shí)極易發(fā)生熱失控，進(jìn)而引發(fā)爆炸和火災(zāi)，造成嚴(yán)重的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。為了有效控制這類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)，防爆設(shè)備成為了電池測(cè)試場(chǎng)景中的標(biāo)配。但在實(shí)際選擇中，不少人對(duì)防爆箱和防爆柜存在混淆，不清楚為何在電池過(guò)充過(guò)放測(cè)試?yán)?，?zhuān)用防爆箱才是更優(yōu)甚至是必須的選擇。接下來(lái)，我們將從多個(gè)關(guān)鍵維度深入剖析二者差異。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗爆性能
(一)防爆箱的針對(duì)性設(shè)計(jì)
專(zhuān)用防爆箱為應(yīng)對(duì)電池過(guò)充過(guò)放測(cè)試中的爆炸沖擊，采用了極為堅(jiān)固且針對(duì)性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以常見(jiàn)的雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)防爆箱為例，其內(nèi)層通常選用可耐 1100℃高溫的防火板，這種材料不僅具備出色的抗腐蝕能力，還能有效防止結(jié)構(gòu)性開(kāi)裂；外層則采用厚度≥3mm 的冷軋鋼板，并進(jìn)行靜電噴塑防銹處理。兩層之間填充 100mm 厚、符合 UL94 V - 0 防火標(biāo)準(zhǔn)的巖棉。如此設(shè)計(jì)，使得防爆箱能夠抵御單體電池爆炸產(chǎn)生的 52,078 焦耳能量，或模組電池高達(dá) 781,170 焦耳的沖擊力，其抗爆性能達(dá)到行業(yè)平均水平的 2 倍 。例如在某 4S 店進(jìn)行的過(guò)充爆炸測(cè)試中，當(dāng)箱體內(nèi)部發(fā)生爆炸時(shí)，外部溫度僅上升了 40℃，且未引發(fā)次生火災(zāi)，充分彰顯了防爆箱優(yōu)秀的抗爆與隔熱能力。
(二)防爆柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及局限性
防爆柜一般是為存儲(chǔ)大量易燃、易爆物品而設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)側(cè)重于大容量和空間布局。雖然防爆柜也具備一定的防爆性能，但其在應(yīng)對(duì)電池過(guò)充過(guò)放測(cè)試時(shí)存在明顯不足。多數(shù)防爆柜的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于整體的密封性和對(duì)存儲(chǔ)物品的分類(lèi)存放，在抗爆強(qiáng)度方面，難以像專(zhuān)用防爆箱那樣精準(zhǔn)匹配電池爆炸瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)大能量沖擊。而且，防爆柜內(nèi)部空間相對(duì)較大且較為規(guī)整，當(dāng)電池在其中發(fā)生爆炸時(shí)，爆炸能量在較大空間內(nèi)的傳播和反射，可能導(dǎo)致能量分散效果不佳，局部區(qū)域承受的沖擊力過(guò)大，增加了防爆柜被破壞的風(fēng)險(xiǎn) 。
二、泄壓與氣體處理能力
(一)防爆箱的高效泄壓設(shè)計(jì)
電池過(guò)充過(guò)放測(cè)試中，一旦發(fā)生爆炸，迅速泄壓是減少損失的關(guān)鍵。專(zhuān)用防爆箱通常在頂部設(shè)有定制泄壓閥，能夠在 0.1 秒內(nèi)快速響應(yīng)爆炸壓力。其泄壓面積占箱體表面積的比例≥10%，遠(yuǎn)高于行業(yè)平均的≤5%，這使得在爆炸發(fā)生的極短時(shí)間內(nèi)，就能釋放 80% 以上的爆炸壓力 。同時(shí)，防爆箱配備獨(dú)立的外排系統(tǒng)，可將爆炸產(chǎn)生的 CO、HF 等有毒氣體定向排出，并稀釋至安全濃度(如 HF<1ppm)。部分防爆箱還可選配活性炭濾芯，對(duì)有害氣體的吸附效率>90%，有效避免了有毒氣體積聚引發(fā)的二次危害以及對(duì)人員健康的損害 。
(二)防爆柜在氣體處理上的短板
防爆柜雖然也會(huì)考慮泄壓設(shè)計(jì)，但由于其主要功能并非針對(duì)電池測(cè)試的爆炸場(chǎng)景，泄壓速度和泄壓面積往往無(wú)法與防爆箱相媲美。在氣體處理方面，防爆柜通常沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)電池爆炸產(chǎn)生的復(fù)雜有毒氣體的處理系統(tǒng)。一旦電池在防爆柜內(nèi)過(guò)充過(guò)放發(fā)生爆炸，有毒氣體可能在相對(duì)封閉的大空間內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間積聚，難以快速排出和凈化，不僅增加了清理難度，還對(duì)后續(xù)進(jìn)入該空間的人員構(gòu)成嚴(yán)重威脅 。
三、智能監(jiān)測(cè)與應(yīng)急響應(yīng)
(一)防爆箱的安全守護(hù)
為了提前察覺(jué)電池過(guò)充過(guò)放過(guò)程中的異常情況，專(zhuān)用防爆箱內(nèi)置了多參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)溫度、電壓、氣壓等高精度傳感器，一旦觸發(fā)報(bào)警，防爆箱會(huì)立即自動(dòng)啟動(dòng)水霧 / 惰性氣體噴淋系統(tǒng)以及干粉 / 七氟丙烷滅火裝置，滅火劑的覆蓋率可達(dá) 100%。同時(shí)，通過(guò)注入惰性氣體，能在短時(shí)間內(nèi)使箱內(nèi)氧濃度降至<12%，從根源上抑制燃燒反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，降低爆炸和火災(zāi)的危害 。
(二)防爆柜智能系統(tǒng)的不足
相比之下，防爆柜一般側(cè)重于存儲(chǔ)物品的管理和一般性的防火防爆措施，在智能監(jiān)測(cè)和應(yīng)急響應(yīng)方面相對(duì)滯后。多數(shù)防爆柜沒(méi)有針對(duì)電池過(guò)充過(guò)放測(cè)試所需要的高精度參數(shù)監(jiān)測(cè)功能，無(wú)法及時(shí)捕捉電池在測(cè)試中的細(xì)微異常變化。即使部分防爆柜配備了簡(jiǎn)單的報(bào)警裝置，其響應(yīng)速度和滅火、抑爆手段的多樣性與防爆箱相比也存在較大差距，難以在電池測(cè)試的緊急情況下迅速、有效地控制局面 。
四、測(cè)試適配性與操作便利性
(一)防爆箱契合測(cè)試需求
電池過(guò)充過(guò)放測(cè)試往往需要精確控制環(huán)境條件，并對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察。專(zhuān)用防爆箱通常采用模塊化設(shè)計(jì)，可靈活支持針刺、擠壓、短路、過(guò)充過(guò)放、熱沖擊等多種測(cè)試，充分滿(mǎn)足電池研發(fā)和質(zhì)量檢測(cè)的多樣化需求 。其觀察窗采用三層防爆玻璃搭配金屬防護(hù)網(wǎng)的設(shè)計(jì)，既保證了操作人員在安全距離外能夠清晰、動(dòng)態(tài)地觀察箱內(nèi)電池的測(cè)試情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試進(jìn)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，又能有效防止爆炸碎片飛濺傷人 。此外，防爆箱在箱體側(cè)面或后部會(huì)預(yù)留專(zhuān)門(mén)的測(cè)試孔，方便電池充放電設(shè)備的直流測(cè)試電纜引出，確保測(cè)試設(shè)備與電池之間的連接便捷且安全 。
(二)防爆柜操作存在阻礙
防爆柜由于其設(shè)計(jì)初衷并非用于電池測(cè)試，內(nèi)部空間布局和功能設(shè)計(jì)難以很好地適配電池過(guò)充過(guò)放測(cè)試的特殊要求。例如，防爆柜可能缺乏專(zhuān)門(mén)的觀察窗設(shè)計(jì)，或者觀察窗位置和尺寸不利于操作人員觀察電池測(cè)試細(xì)節(jié)；在預(yù)留測(cè)試接口方面也往往考慮不足，導(dǎo)致在連接充放電設(shè)備時(shí)需要額外進(jìn)行復(fù)雜的改造和布線，增加了操作難度和安全風(fēng)險(xiǎn) 。而且，防爆柜較大的體積和相對(duì)固定的結(jié)構(gòu)，在需要頻繁調(diào)整測(cè)試布局或移動(dòng)設(shè)備時(shí)，也不如防爆箱那樣方便靈活 。
在電池過(guò)充過(guò)放測(cè)試這一充滿(mǎn)高風(fēng)險(xiǎn)的領(lǐng)域，專(zhuān)用防爆箱憑借其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗爆性能、泄壓與氣體處理、智能監(jiān)測(cè)與應(yīng)急響應(yīng)以及測(cè)試適配性等多方面相較于防爆柜的顯著優(yōu)勢(shì)，成為保障測(cè)試安全、獲取準(zhǔn)確測(cè)試結(jié)果。無(wú)論是從保護(hù)人員生命安全、降低財(cái)產(chǎn)損失，還是從提升測(cè)試效率和質(zhì)量的角度出發(fā)，選擇專(zhuān)用防爆箱都是電池相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在進(jìn)行過(guò)充過(guò)放測(cè)試時(shí)必須遵循的原則。
