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    1. 新能源汽車安全與電池包氣密性檢測,水冷系統氣密性測試

      文章來源:希立儀器 發表時間:


      近年來新能源行業發展迅猛,截至9月底,全國新能源汽車保有量達1149萬輛,占汽車保有量的3.65%。其中,純電動汽車保有量926萬輛,占新能源汽車總量的80.56%。


      新能源汽車的電池系統作為電動汽車的核心部件,這個部件的好壞,直接決定車輛的可用性。而它的最基本防護,主要是由密封性所決定的。


      密封性的好壞,直接影響了整車的安全性——電池箱的防護等級需滿足不低于IP67的設計要求,才能保證其密封防水,不因進水導致短路事故。所有的電池組件-電芯、模組、水冷系統和Pack等,都必須確保其密封性,以避免為客戶帶來不便,甚至出現災難性的故障。所以隨著電車使用時間增加,一般到3年以上,對電池系統的養護、檢查氣密性等就成為一個比較重要的工作。

      電池氣密性系統

      ▲圖1. 電池系統氣密性是一個相當重要的工作


      Part 1

      氣密性破壞的問題

       

      較早之前,國內已經普及了一輪新能源汽車安全性知識,圍繞新能源電池系統IP67密封要求的普及,使得新能源汽車電池系統基本安全得到了保障。在幾輪的《關于開展新能源乘用車、載貨汽車安全隱患專項排查工作的通知》要求之下,需要對出租車、網約車等高強度運行的車輛進行檢查。

       

      氣密性檢測的測試方案大多數是基于電池系統的。

       

      新能源汽車電池氣密性檢測主要的方法是:采用氣體加壓系統,用快速連接器將產品和氣密性檢測儀連接,然后將氣體充入被檢測的工件,氣壓穩定后,檢測其內部壓力隨時間的變化。壓降ΔP是在時間Δt的基礎上測量。如果系統中的壓力下降速度快,就表示有大的泄漏源存在。如果系統的壓力緩慢下降,有小漏洞存在。如果壓力保持不變,即是無泄漏。泄漏率Q可以很容易地計算考慮組件的體積V。那是:Q = (?p*V) / ?t


      電池包氣密性檢測

      ▲圖2 電池包氣密性檢測


      事實上,一般導致氣密性出現問題,原因主要出現殼體破損——上蓋與下殼體之間如果封口膠開裂造成密封性不好,容易導致外部液體滲入,電池進水。一旦絕緣被破壞,對整個電池系統,特別是以后CTP這種不太能維修的電池系統。

       

      因此在工程設計時,我們需要注意電池系統底部氣密安全的設計,需要考慮底護板和液冷板在撞擊時如果發生開裂怎么辦?

       

      當液冷板長期使用,材質的老化和疲勞會導致冷卻液發生滲漏/泄漏,從而引發電芯短路、起火等安全事故;更重要的是液冷板和底護板固定標準件位置受撞擊后,密封的有效性該如何判斷——固定液冷板的FDS和固定底護板的拉鉚螺母受到碰撞更容易使得箱體外密封失效。底部密封安全還有另一個難點是,氣密失效后難以探測,這確實需要用外部儀器進行確認。

       

       

      Part 2

      新能源汽車電池系統氣密性檢測設備

       

      電池系統的檢修,不僅局限在電池研發機構或者整車企業,將來更是會從工廠擴展到4S店,甚至是更多的維修點。隨著新能源汽車的普及、保有車輛使用里程的提升,在電動汽車的保養中,氣密性檢測這個項目將是一個相當重要的隨檢。


      氣密性檢測參數

      ▲圖3CBW03新能源氣密性檢測儀


      氣密性檢測儀通常的用法,是將檢測儀與檢測部件連接,氣源通過儀器內的調壓閥,調節到規定的壓力后,對該檢測部件進行充氣。在經過一個簡短的充氣過程之后,關閉隔離閥,以將檢測工件與氣源隔離,進入檢測階段。儀器內部壓力傳感器將監測系統的壓力變化,如果壓降高于一定數值,就意味著電池系統的氣密性不良。使用此方法可以實現測量數據的實時顯示、保存和數據追溯等功能。

       

      氣密性檢測儀這款產品專門為新能源汽車售后服務市場而設計,主要適用于新能源汽車水冷管、電池包、零配件等部件防水性、密封性的氣密性檢測,具有便攜式和多功能的特點 。

       

      ● 新能源氣密性檢測檢測原理

      以壓縮空氣為介質,使用強磁式耐壓結構接頭,輕松連接測試產品與儀器測試接口,向待測產品的內腔或者外表施加一定的壓力,對產品進行高精度無損檢測,通過儀器內部高靈敏度的傳感系統計算壓力變化,從而判斷測試產品的密封性。

       

      ● 新能源氣密性檢測精度

      滿量程精度0.02%FS,適用于精度要求更高、工況更復雜的應用場景。

       

      ● 新能源氣密性檢測操作智能化

      檢測儀采用智能化的安卓4.42系統、1.4GHZ CPU,1GB內存、16GB存儲10英寸電容屏,操控更加人性化,這也是儀器走向智能化的必然趨勢。通過機械自動調節壓力輸入目標壓力值,調壓精度正負200Pa以內,真正實現精準自動調壓。

       

      ● 磁吸式檢測接口

      接口采用穩定的強磁式結構耐壓600KPa,即可排除各種快接頭本身的不穩定性,又能自動導正,輕松連接。在不小心絆到儀器氣管時,磁吸頭還會自動脫落,消除儀器或人被絆倒的隱患。


      圖片5.png

      ▲圖4 氣密性檢測參數


      小結:電動汽車的安全使用,是一個需要全民不斷提升安全意識的事情。

      之前大家重點關注在電池的直接失效導致的問題上,但隨著新能源車保有量提高,以及車輛使用時間越來越長,很多間接失效的問題也值得引起大家的關注。比如涉水之后的安全隱患——如果車輛使用超過3年,出現一些密封失效是挺危險的。

      所以通過定期的保養,可以判斷電池系統的密封老化情況,確認電池系統的氣密性的有效。因此把相關的氣密性檢測儀普及起來,是很有意義的。


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