文章出處：技術支持|閱讀量：446|發表時間：2025-05-12
在全球能源轉型與“雙碳”目標推動下，鋰電池作為新能源汽車和儲能系統的核心部件，其技術研發與產業化進程正加速發展。CATL、比亞迪等頭部企業憑借領先的實驗室體系，持續突破能量密度、循環壽命及安全性等關鍵技術瓶頸。建設與之同標準的鋰電池實驗室，不僅是企業提升核心競爭力的關鍵，更是推動行業技術升級的重要支撐。實驗室需以國際一流標準為基準，覆蓋材料合成、電芯制造、性能測試及安全驗證全鏈條，同時深度融合數字化與智能化技術，打造高精度、高效率的研發平臺，為下一代電池技術創新奠定堅實基礎。>>>商務洽談，點此處，在線咨詢
我國鋰離子電池標準的制定和修訂工作都非常活躍，從側面也說明市場經濟下，對鋰電池安全性能的不斷優化及提升。這對電池廠商來說也是嚴峻的挑戰，測試、生產、檢測水平都要與時俱進。所以對電池廠商來說，無論是實驗還是商業化生產場所，除了合規達標以外都需要留足升級空間，以應對不斷更新的行業標準。
根據現有文獻和已投入使用的鋰電池實驗室設計標準(如GB/T 18287、IEC 60960、IEC 62133等可知，實驗環境需符合鋰電池常見測試標準。
鋰電池研發實驗室是一種特殊的實驗室，本質上屬于電池材料的研發實驗室，圍繞“電性能測試”“應用安全性能測試”“環境適應性能測試”三個方面展開科研。設施及裝修材料要選擇有優良的耐腐蝕性和防靜電性能，例如實驗室的地面、墻壁、頂棚、工作臺面、接地設施等采用防靜電材料，保證實驗室操作人員和儀器設備的安全。同時，為了保證鋰電池的測試實驗的穩定性和安全性，在技術層面施工的時候需要滿足每類鋰電池測試的環境要求，例如溫濕度、通排風、氣路及管道、電磁輻射、凈化控制等。
這里要指出的是，如藥品研究一樣，管線不同實驗室的配置也有所差異。每個鋰電池實驗室研究的內容也有寬泛及深耕的區別，在設計上就非統一模板。我們在工程中只需依據甲方客戶具體的實驗需求和實驗流程，按規范設置功能區保證每個實驗正常使用。場地條件與預算足夠的情況下，功能分區會更加細致，以確保測試環境精準(場地與資金不充足的也可以適當并區)。以下是我們某電池實驗室的分區設置方案：
一、樣品準備區
用于電池的拆解、組裝、初始狀態檢測。
配備防靜電工作臺、手套箱(惰性氣體環境)、精密電子秤等。
二、電性能測試區(核心區域)
主要進行充放電測試、內阻測試、倍率性能測試等。
該區域配備高精度電池測試系統(如Arbin、Maccor、新威等品牌設備)。
環境要求：恒溫(25±2℃)、濕度控制(40%~60%RH)。
三、安全測試區(防爆設計)
用于過充、過放、短路、針刺、熱失控等安全測試。
工程涉及：防爆墻、泄爆門窗、氣體滅火系統(如七氟丙烷)。
該區域配備高速攝像機、熱成像儀等監測設備。
四、環境模擬測試區
模擬高低溫(-40℃~85℃)、濕熱、振動等極端環境。
該區域配置高低溫試驗箱、振動臺、鹽霧試驗機等。
五、數據分析與辦公區
用于數據存儲、分析及實驗管理，該區域配置高性能計算機及數據服務器。
以下是電池研發實驗室設計方案中的專業技術平臺的方案，可以按需配置，拿不準的也可以聯系CEIDI西遞市場部021-62250299，我們可以幫忙引導梳理幫助技術落地。
空調系統方案
1. 空調配置
(1)干燥房與普通空調區域需獨立設置空調系統，以滿足差異化溫濕度需求。
(2)露點溫度差異顯著的干燥房應配置獨立空調機組。
(3)潔凈干燥房與非潔凈干燥房需采用分體式空調設計。
2.特殊區域處理
高粉塵研發區域應配置專用空調系統，并集成粉塵收集處理裝置，防止交叉污染。
3.溫濕度精準調控要求：
依據鋰電池實驗規范，各區域需實現精確環境控制。配備自適應調節控制系統，實現環境參數的實時監測與動態調節，確保實驗條件的高度穩定性。
關鍵工藝區域(如化成、老化等)控制指標：
溫度波動范圍：±1℃
濕度波動范圍：±5%RH
通風系統方案
1.全面通風：
對于原料倉、輔料倉等對溫濕度無特殊要求的區域，配置機械式全面換氣系統。該系統需維持空氣持續流動，有效避免有害氣體濃度升高和粉塵堆積。具體通風量需通過計算空間容積和預估污染物排放量來科學設定，以達到理想的空氣置換效果。
2.事故通風：
電解液存放區和電池注液工位必須配置專用應急通風裝置，系統換氣能力需達到每小時12次以上。該裝置需與泄漏監測系統實現智能聯動，一旦探測到電解液泄漏情況，應急通風系統須立即自動激活，快速排除危險氣體。
3.NMP廢氣處理系統：
NMP溶劑排放系統必須按照防爆標準進行設計，核心設備包括防爆風機和防爆電氣組件。通風管路必須選用阻燃防爆材質。系統排風口的位置選擇需謹慎，必須與潛在點火源和人員活動區保持足夠的安全距離。
凈化系統方案
常規電性能測試區域一般不需要潔凈度控制，主要關注溫濕度和防爆要求。如充放電測試、循環壽命測試等，部分實驗區也可以考慮潔凈控制。
電極制備實驗室(尤其是研發型實驗室)：
? 漿料涂布工序測試區：建議ISO 8級環境
? 極片干燥間：建議控制顆粒物濃度
電池組裝區(部分高端研發實驗室)：建議ISO 8級環境， 防止粉塵污染電極表面。
CEIDI西遞在工程中的建議是研發型鋰電池實驗室根據研究內容決定凈化部分，材料研發、工藝開發建議適當控制潔凈空間。我們也推薦采用折中方案，比如潔凈工作臺做局部潔凈設計，配合日常清潔管理來達到控制工程造價和環境達標的目的。
除濕系統方案
粉體處理、涂布實驗、水分測試、電性能測試等區域的實驗環境，除濕方案有幾種包括新風預處理除濕、轉輪除濕機組深度除濕、密閉式圍合微正壓控制等)，可以按照具體實驗室預算按需配置。
氣體及工藝管道設計方案
1.鋰離子電池實驗所需的氦氣和氬氣供應應采用瓶裝壓縮氣體，氣體純度要求不低于99.99%。供氣管道建議選用316BA級或更高級別的不銹鋼管材，并需設置專用氣瓶間存放氣瓶。
2.當氮氣純度要求不高于99.999%時，應采用經過內壁光亮退火處理(BA級)的不銹鋼管道。
3.酸性廢氣排放系統的風管應選用具有耐腐蝕性能的不燃或難燃材料制作。
4.真空系統管道和純水管道可選用U-PVC材質，壓縮空氣管道則可采用鍍鋅鋼管或不銹鋼管。
新能源鋰電池實驗室的建設是一項綜合性、高技術要求的系統工程，其核心在于通過精密的環境控制(如溫濕度調節、空氣凈化)和專業的技術系統設計(如氣路、工藝管道、排風等)，確保實驗與生產環境的穩定性和可靠性，從而提升鋰電池產品的性能與一致性。若您的企業有新能源實驗室、鋰電池中試線或量產工廠的建設需求，歡迎隨時聯系，我們將為您提供專業EPC工程總包解決方案，涵蓋規劃、設計、施工、調試及驗收全流程服務。
咨詢熱線：021-62250299 / 400-666-1693
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