首页 >> 冷水机应用案例及热门问题

新能源电池包气密测试解决方案

2020-08-17

  汽车行业一直是气密测试最重要的领域之一。然而对于传统的汽车零部件,无论是发动机、变速器或是其它零部件,即使再苛刻的测试要求,对于各气密测试厂家来说都是信手拈来。作为新兴的电动汽车领域,其电池包的气密性测试至关重要,但其严格的测试要求也是气密测试领域最具挑战的应用之一。

新能源电池包气密测试解决方案

  电池包进水可能会导致灾难性故障,更可能危及车内人员的安全。因此必须确保产品设计是可靠的,并制定了合适的泄漏测试要求,以确保电池包不会因泄漏而造成火灾危险。大多数主机厂参照IP67作为电池包气密测试标准。但是要达到IP67标准,那电池包的空气泄漏率是多少呢?不同的主机厂有不同的数据,同时,主机厂还必须确定他们是否要用正压力或负(真空)压力来测试电池包的气密性。


对于不同类型的新能源汽车,其电池包的大小也各不相同。类如纯电动汽车,为了保证续航能力,通常电池包的体积都比较大;而混合动力汽车,电池包的大小与纯电动汽车相比都小很多。对于主机厂来说,如果想得到最准确以及受环境影响最小的测试结果,示踪气体测试方法最适合的,然而这种方法不仅需要很长的测试时间,更需要巨额的设备投资,这也就是目前市场上只有少数的几家豪华电动车选用这种测试方法。对于绝大多数主机厂,空气检漏仪还是首选测试方法,压力衰减或者质量流量。为了降低电池包的重量,设计人员不得不使用更薄,更轻的材料来设计电池包的壳体。然而,这种设计电池包在充气后也更容易变形,这也必然增加了测试的难度。


  CTS针对于电池包,推出三种测试方法


  对于Pack包的测试,一般推荐以下三种方法


  1、负压测试

  尽管负压测试可以大幅降低体积变化带来的影响。但是由以下公式可知:

  如果调压阀的精度太低,依然无法保证测量结果的真实性。

  CTS子公司Scimetric的3520,可以将测试压力波动控制在1pa以内,因此,它可以通过负压测试迅速的完成测试过程。


  2、差分流量

  在充气阶段给被测件和对比容积一同充满气,进入测试阶段后,隔离阀关闭,之后阀体会将流量传感器接到被测件和参考容腔之间。测试阶段由参考容腔补气给被测试工件,由流量传感器测量流量值。此时参考容腔的压力会与被测件内部压力随着产品端的泄漏一起下降。假设被测件的体积为TV1,参考容腔的体积为RV2,最终流量传感器测量得到的流量为FLR(Flow meter reading),那最终泄漏率为LR= FLR* (TV1+RV2)/RV2(为了理解这个公式,可以想象下参考容腔和被测件体积一样大的情况,假如泄漏导致被测件内部压力下降10pa并且此时参考容腔还没有补气,因为最终两边压力一样,参考容腔会向被测件补充5pa的气,就达到两边压力平衡)。参考容腔相比被测件越大,传感器测量的结果与真实泄漏率就越接近。


  差分质量流量法接入标准漏孔,通过模拟产品的实际泄漏,计算出其在实际测试过程中的放大系数,使检漏仪测试的测试结果与产品的实际漏率相等。(参考容腔的体积最大不能超过测试容积的五倍)


  3、氦检

  氦检对于空气检漏仪来说,成本高、节拍长,但精度极高。


  美国辛辛那提(CTS)公司推出的Tracemate CS,可以控制整个氦检过程。其在分别对Pack包完成阻塞测试、大漏测试后,对Pack包充入氦气,在达到测试压力后,机器人持嗅探枪,对Pack包进行嗅探。


新能源电池包气密测试解决方案