在新能源動力電池、元器件、板級與單元級模塊的環(huán)境實驗中，溫度快速上升時很容易導致產(chǎn)品上出現(xiàn)凝露等物理現(xiàn)象。這凝露現(xiàn)象的產(chǎn)生與產(chǎn)品材質(zhì)、腔體大小、升降溫速率、相對濕度、箱內(nèi)氣壓和空氣流速等因素都有關(guān)系。材料吸熱性越差、試驗箱內(nèi)尺寸越大、升降溫速率越快、相對濕度越大，則凝露則越容易產(chǎn)生。

   環(huán)境試驗箱在做溫度試驗中，出現(xiàn)凝露的常見原因如下：

   1、熱慣性問題。試驗箱中環(huán)境溫度升高時，因為熱慣性，產(chǎn)品外表的溫度低于環(huán)境溫度，當濕熱的環(huán)境空氣遇到低于露點的產(chǎn)品外表時，水汽就會凝結(jié)在外表形成凝露。

   2、產(chǎn)品升降溫速率問題。如果產(chǎn)品密封,當環(huán)境試驗箱中環(huán)境溫度降低時，產(chǎn)品外殼內(nèi)壁溫度比腔體內(nèi)空氣溫度降溫快，箱體內(nèi)濕熱空氣也會在產(chǎn)品外殼內(nèi)壁凝結(jié)成露滴。由于大多產(chǎn)品不是密封的，凝露現(xiàn)象一般出現(xiàn)在升溫階段。

   3、制冷系統(tǒng)可能引起的凝露問題。在試驗過程中發(fā)現(xiàn)有水滴從出風口吹出，并且在風道內(nèi)和風輪上都粘有水滴。造成這一現(xiàn)象的原因主要是蒸發(fā)器換熱不均勻引起的。

   4、環(huán)境試驗箱結(jié)構(gòu)的問題。當環(huán)境試驗箱的制冷能力較大，而凝露試驗時的風量太小時，由于出風溫度比較低，使環(huán)境空氣中的水蒸汽凝結(jié)形成吹霧現(xiàn)象，并且可能使出風口四周形成水滴。

   一、凝露現(xiàn)象的危害

   通常情況下，單純的凝露水不足以導致產(chǎn)品故障，但在環(huán)境應力篩選試驗箱中，凝露水會與其他因素融合產(chǎn)生物理/化學作用，從而影響產(chǎn)品的安全質(zhì)量，如金屬氧化/電化學腐蝕、有機和無機表面覆蓋層的化學或電化學破壞、摩擦系數(shù)的改變導致粘結(jié)或粘附、因吸收效應導致的材料膨脹、物理強度降低、電氣短路等引起的典型失效故障。

   二、溫度箱防凝露分析

   在環(huán)境應力篩選中，導致被試品表面出現(xiàn)凝露的根本原因是，被試品表面的溫度低于溫度箱內(nèi)空氣的露點。因此，防止被試品表面出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，有以下幾種可能的途徑：

   1、改善箱內(nèi)氣體的循環(huán)，使被試品在溫度箱中的溫度始終與箱內(nèi)氣體的溫度變化同步，且被試品的溫度與箱內(nèi)氣體的溫度之差很小，不足以讓被試品表面出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。

   2、采取合適的措施，使箱內(nèi)氣體的露點上升速率滯后于被試品表面的溫度上升速率，使箱內(nèi)氣體的露點始終低于被試品表面的溫度，防止被試品表面出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。

   3、控制箱內(nèi)氣體的絕對濕度，使箱內(nèi)氣體的露點始終低于箱內(nèi)氣體的下限溫度，從而避免被試品表面出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。

   在以上的控制方法中，方法2與3具有一定的可行性，當我們設(shè)法降低箱內(nèi)氣體的絕對濕度時，可以有效地降低箱內(nèi)氣體的露點，以保證被試品的溫度高于箱內(nèi)氣體的露點，防止被試品表面出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。

   三、解決凝露現(xiàn)象方案

   經(jīng)過對環(huán)境應力篩選試驗的長期觀察，發(fā)現(xiàn)影響恒溫恒濕試驗箱內(nèi)氣體露點變化的因素，主要有以下兩點：

   1、環(huán)境濕度：當試驗箱的環(huán)境運行濕度較大時，箱內(nèi)容易出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。

   2、箱體的密封性：箱體的密封性越好，環(huán)境濕度對箱內(nèi)氣體的影響越小。

   環(huán)境濕度是不可控因素，由于工作的需要或工程的原因，箱體很難做到絕對的密封。一般的恒溫恒濕試驗箱內(nèi)外不可避免有氣體交換，這是一般的恒溫恒濕試驗箱防凝露的困難所在。

   為了克服環(huán)境濕度通過箱體縫隙對箱內(nèi)氣體露點的影響，現(xiàn)階段采用箱體內(nèi)補充干燥空氣，使箱內(nèi)氣壓大于箱外大氣壓，阻止箱外水蒸氣進入箱內(nèi)，控制箱內(nèi)濕度，從而保證箱內(nèi)氣體的露點低于被試品表面溫度，杜絕了凝露的基本條件，更好的解決了被測物凝露的問題，為客戶避免凝露的發(fā)生，提供了可靠性解決方案。

   最后，我們綜合幾點結(jié)論和建議：

   1、環(huán)境實驗過程中出現(xiàn)少量的凝露現(xiàn)象不會對設(shè)備的性能造成損壞，也不會影響實驗結(jié)果的分析。

   2、為了防止大量凝露的產(chǎn)生，對實驗結(jié)果的分析造成錯誤的導向，一般在環(huán)境實驗的過程中，提前對產(chǎn)品進行預熱。

   3、環(huán)境實驗對實驗樣品的影響很大，可能使材料的機械性能、物理性能、電氣性能改變，因此，在產(chǎn)品設(shè)計初期，考慮實際使用條件，選擇合適的元器件，采用降額設(shè)計、冗余設(shè)計、容差設(shè)計、氣候環(huán)境防護設(shè)計、緩沖減振設(shè)計、熱設(shè)計等手段，能有效提高產(chǎn)品的可靠性。在環(huán)境實驗中，只有施加合適的實驗條件，暴露存在的問題，尋求合適的改進措施，才能進一步確定產(chǎn)品的適應性，使產(chǎn)品滿足使用要求。