儲(chǔ)能電池氣密測(cè)試(也有稱(chēng)泄露測(cè)試),一般分為兩種,一種是電池包氣密測(cè)試,為了檢測(cè)電池包防水性能,另一種是液冷管道氣密測(cè)試(電池包如無(wú)液冷系統(tǒng),則無(wú)需進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試),為了檢測(cè)液冷管道密封性能。由于電池包氣密測(cè)試和液冷管道氣密測(cè)試方法、原理都一樣,以下將以電池包為例講解。
電池包因泄漏引起的后果:
1、上蓋與底槽封口膠開(kāi)裂造成密封性不好,容易導(dǎo)致外部液體滲入,污染電池工作環(huán)境。
2、因密封問(wèn)題出現(xiàn)安全閥滲漏液,可能導(dǎo)致其他零件受損。
3、密封不到位導(dǎo)致接線(xiàn)端處滲酸漏液,影響電瓶車(chē)電線(xiàn),導(dǎo)致電路燒壞。
4、密封不到導(dǎo)致電容量損耗,電池壽命與安全度下降。
待測(cè)部位
上下箱體結(jié)合處、高壓電連接器、水冷管路、散熱口(防水透氣孔)
檢測(cè)難點(diǎn)
A.電池包面積較大,內(nèi)部空間較小,殼體本身材質(zhì)較薄,所能承受的壓力較??;
B.電池包設(shè)有高壓連接器端口和散熱口,檢測(cè)時(shí)該如何有效封堵?
電池包檢測(cè)需求
對(duì)于電池包的氣密性能。有兩個(gè)指標(biāo)可以評(píng)價(jià)電池包的氣密性,分別是:壓降值和泄漏率。壓降值就是從測(cè)試初始到測(cè)試結(jié)束電池包內(nèi)部壓力的變化值。泄漏率就是泄露的速率。?
根據(jù)檢測(cè)時(shí)電池包內(nèi)部壓力與外界大氣壓的大小,又分為:正壓測(cè)試和負(fù)壓測(cè)試。
氣密測(cè)試主要用干燥的壓縮空氣為介質(zhì),對(duì)被測(cè)物體充氣加壓(或負(fù)壓)并確定所充氣體是否泄漏。
泄漏的氣體是不能直接被測(cè)量的,而是通過(guò)外泄氣體所產(chǎn)生的效應(yīng)入手,也就是說(shuō)當(dāng)把被測(cè)物體和壓縮空氣氣源切斷后,如果氣體外泄則被測(cè)物體內(nèi)部的壓力必然要發(fā)生變化,我們要測(cè)量的便是這個(gè)壓力變化。通過(guò)計(jì)算被測(cè)物體內(nèi)部壓力變化,來(lái)完成生產(chǎn)線(xiàn)上的被測(cè)產(chǎn)品的氣密測(cè)試OK或NG判定。
目前動(dòng)力電池及儲(chǔ)能電池行業(yè),用正壓測(cè)試的比較多,以下簡(jiǎn)單講述下正壓測(cè)試的方法和原理。
測(cè)試方法:
采用特制的堵頭將電池包外露的高低壓接口堵住,留下呼吸閥安裝孔(一般通過(guò)電池包上的呼吸閥安裝孔充氣,呼吸閥安裝孔一般是φ8或φ10,可以使用標(biāo)準(zhǔn)通用工裝,做到多個(gè)項(xiàng)目通用,降低工裝投入成本)。
將測(cè)試工裝安裝上,對(duì)呼吸閥安裝孔直接充氣,往電池包內(nèi)充一定壓力的氣體,待壓力穩(wěn)定后,檢測(cè)一段時(shí)間,儀器將顯示電池包內(nèi)部壓力降了多少或者其泄露速率是多少。
相關(guān)設(shè)備及公司
目前市面上主流的國(guó)外氣密測(cè)試設(shè)備品牌有:日本COSMO、美國(guó)CTS、德國(guó)Innomatec、德國(guó)JWFROEHLICH。
日本COSMO
COSMO計(jì)器公司自1970年在日本成立以來(lái)一直致力于研究開(kāi)發(fā)高精度的空氣測(cè)漏儀,流量計(jì)測(cè)儀等精密儀器,為提高各種工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量做出了巨大的貢獻(xiàn),其中空氣測(cè)漏儀被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)的多類(lèi)產(chǎn)品的氣密性檢測(cè)中。
美國(guó)CTS
CTS是知名的檢測(cè)設(shè)備企業(yè),在設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)及定制測(cè)試解決方案的行業(yè)帶領(lǐng)者。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè),影響數(shù)百萬(wàn)的用戶(hù),包括:交通,能源,醫(yī)療,消費(fèi)品,軍事,消費(fèi)品,包裝,娛樂(lè),建筑,航空,等等。
不論是應(yīng)用需要泄漏檢測(cè)儀器,泄漏檢測(cè)系統(tǒng),還是一些其他形式的自動(dòng)化功能測(cè)試,CTS都能成為解決方案的一部分。
德國(guó)Innomatec
Innomatec公司1983年以來(lái)致力于自主設(shè)計(jì)和生產(chǎn)檢漏儀、快速連接頭系列以及整體的功能測(cè)試、檢漏測(cè)試工裝臺(tái)。innomatec的先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域、醫(yī)療器械、閥門(mén)、家用電器生產(chǎn)、制冷及空調(diào)技術(shù)、采暖領(lǐng)域以及核能領(lǐng)域。
這是唯一一家能將所有的測(cè)試方法和與其匹配的密封測(cè)試技術(shù)一并提供給的世界級(jí)的專(zhuān)業(yè)公司,并提供交鑰匙工程的一站式服務(wù)。
德國(guó)innomatec 于2015年11月在江蘇太倉(cāng)投資設(shè)立了1500平米的亞太研發(fā)和生產(chǎn)基地,重點(diǎn)打造汽車(chē)行業(yè)所需的高壓氦檢測(cè)設(shè)備。2020將被評(píng)為國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。
檢測(cè)過(guò)程
測(cè)試原理:無(wú)論是國(guó)內(nèi)的還是國(guó)外的氣密檢測(cè)設(shè)備,檢測(cè)過(guò)程都必須經(jīng)過(guò)以下四個(gè)階段:
1、充氣階段
設(shè)備充氣/排氣電磁閥切換到充氣,隔離電磁閥打開(kāi),設(shè)備開(kāi)始給被測(cè)物體充氣,設(shè)備壓力傳感器壓力值逐漸升高,直到達(dá)到目標(biāo)壓力值。
2、穩(wěn)壓階段
設(shè)備壓力傳感器壓力值達(dá)到目標(biāo)壓力值后,隔離電磁閥關(guān)閉,停止充氣,設(shè)備壓力傳感器壓力值非線(xiàn)性下降。
3、測(cè)試階段
設(shè)備壓力傳感器下降穩(wěn)定后,進(jìn)入線(xiàn)性下降階段,此時(shí)設(shè)備將把壓力下降值清零,重新開(kāi)始計(jì)算并輸出測(cè)試結(jié)果。
4、排氣階段
隔離電磁閥打開(kāi),充氣排氣電磁閥切換到排氣,被測(cè)物體內(nèi)部氣體排出,設(shè)備壓力傳感器數(shù)值恢復(fù)到0。
壓降標(biāo)準(zhǔn)和泄漏率標(biāo)準(zhǔn):一般是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)前期,開(kāi)發(fā)部門(mén)通過(guò)多次的浸水試驗(yàn),同時(shí)結(jié)合電池包內(nèi)部體積計(jì)算得到。
氣密測(cè)試的過(guò)程參數(shù):對(duì)于充氣時(shí)間、穩(wěn)壓時(shí)間和測(cè)試時(shí)間的設(shè)定,需要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試驗(yàn)證,收集大量數(shù)據(jù)分析之后得到。
泄漏率公式
LRsccm=(V×?p)/(Patm×t)
行業(yè)里面,泄漏率的單位一般是:cc/min
Patm:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
t:測(cè)試時(shí)間
?p:壓降值
V:被測(cè)物體的體積,可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)漏孔算出來(lái)
參考資料:固恒能源、海瑞思科技、佑彭
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