摘 要：科研單位實(shí)驗(yàn)室蓄電池種類多種多樣，在使用過程中由于管理制度不健全、部門間責(zé)權(quán)不清、使用和存儲(chǔ)設(shè)施不完善等原因引發(fā)諸多安全隱患。本文通過充分分析隱患問題產(chǎn)生的原因，從完善管理制度、制定操作規(guī)程、規(guī)范采購(gòu)流程、提供可靠的存儲(chǔ)環(huán)境、定期檢查維護(hù)、建立詳細(xì)管理臺(tái)賬和責(zé)任到人的措施等方面提出相應(yīng)的對(duì)策建議，可有效減少實(shí)驗(yàn)室蓄電池存在的安全隱患和避免在使用過程中發(fā)生事故風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：科研單位，實(shí)驗(yàn)室，蓄電池，隱患分析，對(duì)策

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2025.01.043

0 引 言

蓄電池是化學(xué)電源之一，其廣泛應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、機(jī)房機(jī)柜以及居民生活等各個(gè)領(lǐng)域中[1]。蓄電池作為實(shí)驗(yàn)室精密儀器設(shè)備、重要實(shí)驗(yàn)區(qū)域及產(chǎn)品研發(fā)測(cè)試提供穩(wěn)定電源的基礎(chǔ)，是關(guān)系到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效儲(chǔ)存和避免設(shè)備損壞的重要因素，但在使用過程中也存在一定的安全隱患。針對(duì)蓄電池在安全檢查中發(fā)現(xiàn)的各類隱患問題，全面分析產(chǎn)生原因，重點(diǎn)探討蓄電池在采購(gòu)、使用、儲(chǔ)存和其他管理過程中造成隱患問題的原因，總結(jié)出如何消除科研單位實(shí)驗(yàn)室蓄電池存在的安全隱患，以提高實(shí)驗(yàn)室的整體安全性。

1 蓄電池分類

蓄電池是一種儲(chǔ)能裝置，在使用過程需要頻繁地對(duì)其進(jìn)行充放電[2]。根據(jù)不同的化學(xué)成分和工作原理可以分為多種類型，不同類型的電池在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下具有各自的優(yōu)勢(shì)和適用性。常見的充電電池分類及功能如下。

1.1 鋰離子電池（Lithium-ion Battery）

目前應(yīng)用最廣泛的電池類型，適用于飛行模具、電動(dòng)汽車、UPS系統(tǒng)等設(shè)備。

優(yōu)點(diǎn)：具有高能量密度、輕量化、充電時(shí)間短和長(zhǎng)循環(huán)壽命等特點(diǎn)。

缺點(diǎn)：價(jià)格較高，安全性差，對(duì)過充過放敏感。

1.2 鎳氫電池（Nickel-Metal Hydride Battery，Ni-MH）

具有較高的放電效率和循環(huán)壽命，適用于數(shù)碼相機(jī)、無(wú)線電話等設(shè)備。

優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保、無(wú)汞、無(wú)鎘、壽命較長(zhǎng)、充電時(shí)間短。

缺點(diǎn)：價(jià)格較高，體積較大，容量衰減較快。

1.3 鉛酸電池（Lead-Acid Battery）

價(jià)格相對(duì)較低，但能量密度較低，適用于應(yīng)急電源、UPS系統(tǒng)等。

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格相對(duì)較低，成熟技術(shù)，安全性高。

缺點(diǎn)：體積大、重量重、壽命較短、充電時(shí)間長(zhǎng)。

1.4 鈉硫電池（Sodium-Sulfur Battery，NaS）

適合高溫操作，適用于儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域。

優(yōu)點(diǎn)：高能量密度，長(zhǎng)壽命，適用于大規(guī)模能源存儲(chǔ)。

缺點(diǎn)：高溫要求嚴(yán)格，安全性需要關(guān)注，價(jià)格較高。

1.5 鎳鎘電池（Nickel-Cadmium Battery，Ni-Cd）

具有較高的循環(huán)壽命和耐高溫性能，但存在“記憶效應(yīng)”，逐漸被鋰離子電池取代。

1.6 磷酸鐵鋰電池（Lithium Iron PhosphateBattery，LiFePO4）

具有高安全性和穩(wěn)定性，適用于電動(dòng)工具、電動(dòng)車輛等領(lǐng)域。

1.7 UPS（Uninterruptible Power System）

UPS即不間斷電源，是一種儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給電力設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。UPS設(shè)備通常對(duì)電壓過大和電壓太低都提供保護(hù)，起到穩(wěn)壓作用。它可以保障設(shè)備停電之后通過UPS電池組繼續(xù)供電，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。

2 實(shí)驗(yàn)室蓄電池常見隱患問題

2.1 蓄電池使用底數(shù)不清

實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常會(huì)對(duì)小型飛行器、牽引動(dòng)力車、各類人工智能等研發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，為方便測(cè)試研發(fā)產(chǎn)品性能，會(huì)經(jīng)常使用蓄電池以提供穩(wěn)定的電能輸出，根據(jù)測(cè)試產(chǎn)品要求，蓄電池類型及外觀大多會(huì)進(jìn)行定制處理，從而導(dǎo)致蓄電池?zé)o論從類型還是外觀上，都存在各式各樣差異，極易出現(xiàn)底數(shù)不清現(xiàn)象。

2.2 交叉違規(guī)使用

各實(shí)驗(yàn)室對(duì)不同類型的研發(fā)產(chǎn)品選擇的蓄電池也有所不同，但往往由于研發(fā)經(jīng)費(fèi)不足，部分實(shí)驗(yàn)室為節(jié)約成本會(huì)經(jīng)常借用其他實(shí)驗(yàn)室不符合研發(fā)產(chǎn)品要求的蓄電池進(jìn)行測(cè)試，雖說可節(jié)約經(jīng)費(fèi)支出，但在測(cè)試過程中由于電池類型差異，存在一定的安全隱患。

2.3 充電區(qū)設(shè)置不當(dāng)

蓄電池最大的優(yōu)點(diǎn)就是可反復(fù)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，通過內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)向用電設(shè)備供電。在看到蓄電池優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也不能回避其缺點(diǎn)，即蓄電池的充電問題。部分實(shí)驗(yàn)室為方便對(duì)研發(fā)產(chǎn)品所用的蓄電池進(jìn)行充電，直接將充電區(qū)域設(shè)置在實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)或加工車間，從而造成嚴(yán)重的消防隱患。

2.4 儲(chǔ)存不當(dāng)

由于實(shí)驗(yàn)室使用蓄電池的型號(hào)和種類各不相同，儲(chǔ)存過程中經(jīng)常出現(xiàn)各類蓄電池扎堆存放，且未進(jìn)行有效的防火、防爆處理和配備適合的消防設(shè)施。高溫環(huán)境下蓄電池失水量增加，電解液飽和度下降，導(dǎo)致電池容量降低[3]，蓄電池的漏電保護(hù)設(shè)施一般都不太完善，發(fā)生短路故障時(shí)，往往無(wú)法有效地切斷短路的電氣電路[4]，一旦發(fā)生短路起火，后果不堪設(shè)想。

2.5 質(zhì)量無(wú)保證

蓄電池具有采購(gòu)成本高，使用壽命短的特點(diǎn)，日常安全檢查中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程中使用劣質(zhì)、存在隱患、甚至“三無(wú)”產(chǎn)品的蓄電池及蓄電池組。

2.6 環(huán)境污染

部分實(shí)驗(yàn)室未建立專用的蓄電池回收管理規(guī)定，導(dǎo)致廢舊電池隨意處理，在“雙碳”目標(biāo)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的背景下，所使用的蓄電池到目前為止大都面臨電力衰退、使用壽命即將完結(jié)的問題，此類蓄電池中含有大量重金屬污染物質(zhì)[5]，管理不到位會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可逆的持續(xù)污染。

3 隱患產(chǎn)生原因分析

蓄電池在為實(shí)驗(yàn)室各類設(shè)備及測(cè)試產(chǎn)品提供電力來(lái)源的同時(shí)也存在一定的安全隱患，通過對(duì)以上隱患問題分析及實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生原因如下。

3.1 制度不健全

實(shí)驗(yàn)室高尖端儀器設(shè)備及測(cè)試產(chǎn)品通常具有復(fù)雜的操作控制系統(tǒng)，為防止突然斷電情況下帶來(lái)的數(shù)據(jù)丟失，大多實(shí)驗(yàn)室都會(huì)配備專業(yè)的蓄電池組或?qū)I(yè)UPS電源，但多數(shù)實(shí)驗(yàn)室未針對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備特點(diǎn)建立專屬的管理制度和應(yīng)急預(yù)案，而是為應(yīng)付管理部門檢查隨意編制一個(gè)通用模板進(jìn)行張貼，無(wú)法讓科研人員真正了解到實(shí)驗(yàn)室存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患源。

3.2 蓄電池管理混亂

蓄電池未指定專人負(fù)責(zé)，采購(gòu)過程無(wú)審批、無(wú)報(bào)備、無(wú)使用記錄臺(tái)賬等，管理極其混亂，除采購(gòu)過程中容易采購(gòu)違規(guī)產(chǎn)品外還會(huì)造成蓄電池底數(shù)不清，導(dǎo)致隱患點(diǎn)位增多且復(fù)雜。由于部分蓄電池未錄入固定資產(chǎn)，報(bào)廢處理時(shí)不嚴(yán)格按照危險(xiǎn)廢棄物管理規(guī)定進(jìn)行處置而是隨意丟棄。

3.3 使用不規(guī)范

蓄電池通常有正常狀態(tài)、失電狀態(tài)、放電狀態(tài)、故障狀態(tài)和檢修狀態(tài)五個(gè)狀態(tài)[6]。故障狀態(tài)是蓄電池組在使用過程中因一些因素的影響喪失充、放電能力的狀態(tài)[7]。蓄電池在充電過程中如果過度充電或者過度放電，會(huì)導(dǎo)致電池性能下降、容量減少甚至損壞。不規(guī)范充電會(huì)出現(xiàn)短路或過載，極易導(dǎo)致電池過熱、甚至發(fā)生爆炸，造成事故發(fā)生。

3.4 儲(chǔ)存設(shè)施落后

科研單位實(shí)驗(yàn)室大多比較擁擠，為節(jié)約科研用房常常將蓄電池集中存放，儲(chǔ)存和充電過程中電線接地不良會(huì)導(dǎo)致電氣問題，甚至引發(fā)火災(zāi)，由于儲(chǔ)存場(chǎng)所密集無(wú)法及時(shí)撲救火情，進(jìn)而導(dǎo)致連鎖反應(yīng)引發(fā)爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

4 消除實(shí)驗(yàn)室蓄電池常見隱患的對(duì)策建議

4.1 建立嚴(yán)格的管理制度

蓄電池是為很多儀器設(shè)備和測(cè)試研發(fā)產(chǎn)品提供電能支持的重要組成部分，嚴(yán)格的管理制度對(duì)蓄電池的安全使用至關(guān)重要。首先要遵守“誰(shuí)主管、誰(shuí)負(fù)責(zé)”“誰(shuí)使用、誰(shuí)負(fù)責(zé)”的原則對(duì)使用部門建立詳細(xì)的網(wǎng)格化管理區(qū)域，明確各方的安全主體責(zé)任，實(shí)施分級(jí)負(fù)責(zé)制，形成任務(wù)明確、職責(zé)清晰的管理責(zé)任體系，將責(zé)任落實(shí)到人。劃分各部門間職責(zé)，明確主體責(zé)任人及相關(guān)職責(zé)，提高對(duì)蓄電池安全的整體管理水平。

4.2 建立標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程

使用蓄電池前，應(yīng)仔細(xì)閱讀安全技術(shù)說明書，了解蓄電池及其應(yīng)用產(chǎn)品的使用限制和注意事項(xiàng)；使用過程中，佩戴必要的個(gè)人防護(hù)裝備，確保其工作環(huán)境干燥、無(wú)潮濕，遠(yuǎn)離熱源，防止設(shè)備過熱，避免鋰電池遭受機(jī)械沖擊、高溫、過充、過放、短路等不利條件；充電過程中，應(yīng)使用專用充電器進(jìn)行充電，不得使用不兼容或不合格的充電器，不得超過充電器的額定電流和電壓進(jìn)行充電；蓄電池在使用過程中避免與金屬物品存放在一起，以免發(fā)生短路引發(fā)火災(zāi)，避免受到擠壓、摔落等物理?yè)p害，以免損壞電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)；一經(jīng)發(fā)現(xiàn)蓄電池有電解液泄漏現(xiàn)象，應(yīng)立即停止使用，并將設(shè)備移至安全地帶進(jìn)行處置。

4.3 規(guī)范采購(gòu)與使用

采購(gòu)蓄電池時(shí)，應(yīng)選擇符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，對(duì)供應(yīng)商索要產(chǎn)品合格證及檢測(cè)報(bào)告，包含電池的電氣參數(shù)、使用環(huán)境、存儲(chǔ)條件等詳細(xì)信息，與具有良好信譽(yù)和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的供應(yīng)商建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，確保蓄電池來(lái)源的可靠性。根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的電池類型和充電器，遵循正確的充電方式和周期性校準(zhǔn)電池容量是避免過充/過放的關(guān)鍵。隨著時(shí)間的推移蓄電池會(huì)逐漸老化，影響供電時(shí)間和穩(wěn)定性，及時(shí)更換老化電池、定期進(jìn)行電池測(cè)試是解決隱患的有效方法。

4.4 提供可靠的存儲(chǔ)環(huán)境

若蓄電池長(zhǎng)時(shí)間不使用，應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的地方，并采取防潮或防爆措施，存儲(chǔ)區(qū)域應(yīng)設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)識(shí)，并配備相應(yīng)的消防設(shè)施和應(yīng)急器材；嚴(yán)禁在樓宇內(nèi)設(shè)置蓄電池儲(chǔ)存場(chǎng)所，遠(yuǎn)程監(jiān)控蓄電池的周圍環(huán)境，包括溫度、濕度等參數(shù)，確保存儲(chǔ)在適宜的環(huán)境條件下，環(huán)境溫度的高低直接影響到蓄電池的性能，蓄電池在15～30℃的工作環(huán)境溫度時(shí)，能更有效地發(fā)揮出其本身的性能[8]。

注意保持電池通風(fēng)散熱，在充電過程中，控制充電溫度在適宜范圍內(nèi)，避免過熱或過冷對(duì)電池造成損壞。

4.5 定期檢查和維護(hù)

定期檢查電池的外觀和連接線路是否正常[9]，清潔電池表面，并及時(shí)更換老化或損壞的電池，確保電池組的正常運(yùn)行；蓄電池充放電是檢查核對(duì)電池容量發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)電池的有效途徑[10]，檢查電池組內(nèi)單體電池的電壓和溫度，確保蓄電池在需要時(shí)能夠正常工作；定期維護(hù)測(cè)試蓄電池的在線內(nèi)阻與端電壓，端電壓并不能準(zhǔn)確反映蓄電池的健康狀態(tài)，可能會(huì)在兩次核容之間發(fā)生容量跳水問題[11]，檢查時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行判斷；檢查蓄電池連接條的緊固螺栓有無(wú)銹蝕、松動(dòng)，及時(shí)清除漏出的電解液或電極端酸霧，以免大電流放電時(shí)由于接觸不良過大的壓降而產(chǎn)生打火現(xiàn)象[12]；對(duì)長(zhǎng)期閑置的蓄電池應(yīng)進(jìn)行充放電維護(hù)，以保持其性能穩(wěn)定。

4.6 建立詳細(xì)的蓄電池管理臺(tái)賬

建立蓄電池的使用管理臺(tái)賬，并對(duì)蓄電池統(tǒng)計(jì)臺(tái)賬進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，明確使用部門及使用人；建立電池使用記錄臺(tái)賬，包括充電次數(shù)、充電時(shí)間、電池容量測(cè)試結(jié)果等，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理；建立完整的維護(hù)檢查記錄，以便在出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行溯源，及時(shí)解決存在的隱患問題。

4.7 建立完善的應(yīng)急處置預(yù)案

發(fā)生蓄電池事故時(shí)，應(yīng)立即報(bào)告實(shí)驗(yàn)室責(zé)任人和單位負(fù)責(zé)人，情況緊急立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，事故應(yīng)急響應(yīng)程序可參考（見圖1）。啟用應(yīng)急預(yù)案同時(shí)應(yīng)對(duì)事故進(jìn)行詳細(xì)記錄，包括事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、原因、損失情況等，事故處置完成后對(duì)事故進(jìn)行認(rèn)真分析和總結(jié)，找出事故原因和教訓(xùn)，制定改進(jìn)措施，防止類似事故再次發(fā)生。

4.8 建立獎(jiǎng)懲制度

建立嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲制度，對(duì)蓄電池管理突出部門實(shí)行年、季、月度獎(jiǎng)勵(lì)，并以此作為年度評(píng)優(yōu)、職稱評(píng)審、職務(wù)晉升的參考條件。對(duì)違反安全管理規(guī)定的行為，根據(jù)情節(jié)輕重給予不同處罰。行政管理辦公室將對(duì)蓄電池安全管理進(jìn)行定期檢查和不定期抽查，凡查出產(chǎn)品不合格，將責(zé)令停用，進(jìn)行封存并對(duì)管理不力的當(dāng)事人進(jìn)行處罰。對(duì)蓄電池及相關(guān)設(shè)備管理不善、造成事故的部門或個(gè)人，除進(jìn)行處罰和通報(bào)批評(píng)外情節(jié)嚴(yán)重者將追究其法律責(zé)任。

4.9 解決環(huán)境污染

建立專屬的蓄電池報(bào)廢管理制度，在回收和處置過程中嚴(yán)格按照《固體廢物污染環(huán)境防治法》的規(guī)定進(jìn)行回收處置，堅(jiān)決杜絕私自處置和隨意丟棄對(duì)環(huán)境造成不可逆的持續(xù)污染。

5 結(jié) 語(yǔ)

蓄電池作為實(shí)驗(yàn)室精密儀器和研發(fā)產(chǎn)品測(cè)試提供電能的基礎(chǔ)，但在實(shí)際使用管理中存在一定的安全隱患，從蓄電池的類型選購(gòu)、規(guī)范使用到儲(chǔ)存設(shè)施的配套管理都需要有專人負(fù)責(zé)，通過實(shí)地調(diào)研和對(duì)隱患問題充分分析，不僅有效解決了由于盲目采購(gòu)出現(xiàn)的不合規(guī)產(chǎn)品，在延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命、規(guī)范使用儲(chǔ)存、建立管理臺(tái)賬、制定管理制度及預(yù)防環(huán)境污染等方面也給出了相應(yīng)的對(duì)策建議，最大限度消除現(xiàn)存隱患，保證實(shí)驗(yàn)室的整體安全。

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作者簡(jiǎn)介

麻旭普，本科，主要從事實(shí)驗(yàn)室安全管理工作。

陳早艷，通信作者，副研究員，主要從事安全生產(chǎn)制度制定工作。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）