新能源汽車的電池係(xì)統作為電動(dòng)汽車的核心部件,這個部件的(de)好壞,直接(jiē)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(jí)需滿(mǎn)足不低於IP67的設計(jì)要求,才(cái)能保證其密(mì)封防水,不因進水導致短(duǎn)路事故。所有(yǒu)的電池組(zǔ)件-電芯、模組、水冷係統和Pack等,都必須確保其密封(fēng)性,以避免(miǎn)為客(kè)戶帶來不便,甚(shèn)至出(chū)現災難性的故障(zhàng)。所以隨著電車使用時間增加,一(yī)般(bān)到(dào)3年以上,對電池係統的養護、檢(jiǎn)查氣密性等(děng)就成為一(yī)個比(bǐ)較重要的工作。
Part 1
氣密性(xìng)破壞的問題
較早之前,國內已經(jīng)普及了一輪(lún)新能源汽車安全性(xìng)知(zhī)識,圍(wéi)繞新能源電池(chí)係統IP67密封要求的普及,使得新能源汽車電池(chí)係統基本安全(quán)得到了(le)保障。在幾輪的《關於開展新(xīn)能源乘用車、載(zǎi)貨汽車安全隱患專項排查工作的通知》要求(qiú)之下,需要對出租車、網約車等(děng)高強(qiáng)度運行的車輛(liàng)進行檢查。
氣密性檢測的測試方案大多數是(shì)基於電池係統的。
主要的方法是(shì):采用氣體加壓(yā)係統,用快速連接器將產品和檢測儀連(lián)接,然後(hòu)將氣體充入被檢測的工件,氣壓穩定後,檢測其內(nèi)部壓力隨時間的變化(huà)。壓降ΔP是在時間Δt的基礎上測(cè)量(liàng)。如果係統中的壓力下降速度快,就表示有大的泄漏源存在。如果係統的壓力緩慢下降,有小漏洞存(cún)在。如果壓力保持不(bú)變,即是無泄漏。泄漏率Q可以很容易地計算考慮(lǜ)組件的體積V。那是(shì):Q = (∆p*V) / ∆t
上,一般導致氣密性出現問題,原因(yīn)主要出現殼體破(pò)損——上蓋與下殼體之間如果封口膠開裂造(zào)成密封性(xìng)不好,容易導致外部液體滲入(rù),電(diàn)池進水。一旦絕緣被破壞,對整個電池(chí)係統,特別是以後(hòu)CTP這種不太能維修的電(diàn)池係(xì)統。
因此在工程設計時,我們需要注意電池係統底部氣密安全的設計,需要考慮底護板(bǎn)和液(yè)冷板在撞擊時如果發生開裂怎麽辦?
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(cóng)而引(yǐn)發電芯短路、起(qǐ)火等安全事故;更重(chóng)要的是液冷板和(hé)底護板固定標準件位置受撞擊後,密封的有效(xiào)性該如何判斷——固定(dìng)液冷板的(de)FDS和固定底護板的拉鉚螺母受(shòu)到碰撞更容易使得箱體外密封失效。底部密封(fēng)安全還(hái)有另一個難點是,氣密失效後難以探(tàn)測,這確實(shí)需要用外部儀器進行確(què)認。
Part 2
新能源汽車電池係統氣密的設備
我有一位朋友(yǒu),很(hěn)早之前就開始做新能源氣密性檢測儀這個產品,我覺得這裏可以推薦(jiàn)一下。目(mù)前氣密性檢測儀這(zhè)款設備是(shì)眾(zhòng)多新能源相(xiàng)關(guān)企(qǐ)業的必備選項,其中(zhōng)包括:博世、清研精準、長城、寧德時代、理想、威馬等。
電池係統的檢修,不僅局(jú)限在電池研(yán)發機構或者整車(chē)企業,將來更是會從工廠(chǎng)擴展到4S店,甚(shèn)至是更多的維修點。隨著新能源汽車的普及、保有車輛使(shǐ)用裏程的提(tí)升,在電動汽車(chē)的保養中,氣密性這個項目將是一個非常重要的隨檢。
氣密(mì)性檢測儀通常的用(yòng)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(yā)力後,對該檢測部件進行充氣。在經過(guò)一個簡短的充氣過程之(zhī)後,關閉隔離閥,以將檢測工件與氣源隔(gé)離,進入檢測階段。儀器內部壓力傳感器將監測係統的壓力(lì)變化,如果壓(yā)降高於一定數(shù)值,就意味著電池係(xì)統的氣密(mì)性不(bú)良。使(shǐ)用此方(fāng)法可(kě)以實現測量數據的實時顯示、保(bǎo)存和(hé)數據追溯等功(gōng)能(néng)。
氣(qì)密性檢測儀這款產品(pǐn)專門為新能(néng)源汽(qì)車售後服務市場而設計,主要適(shì)用於新能源汽(qì)車水冷管、電池包、零配(pèi)件等部件防水(shuǐ)性、密封性的氣密性檢(jiǎn)測,具有便(biàn)攜(xié)式和多功能的特點 。
● 檢測原理
以壓縮空(kōng)氣(qì)為介質,使用強磁式耐壓(yā)結(jié)構接頭,輕(qīng)鬆連(lián)接(jiē)測試產品(pǐn)與儀器測試接口,向(xiàng)待測(cè)產品的內腔或者外表施加一定的(de)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係統計算壓力變化(huà),從而判斷測試(shì)產品的密封性。
● 檢測精度
滿量程精度0.02%FS,適用於精度要(yào)求更高、工況更複雜的應用場景(jǐng)。
● 操作智能化
檢測儀采用(yòng)智能化的安卓4.42係統、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(yí)器走向智能化的必然趨勢。通過(guò)機械(xiè)自動調節壓力輸入目標壓力值(zhí),調壓精度正負200Pa以內,真正實現精準自動調壓。
● 磁吸式檢(jiǎn)測接(jiē)口(kǒu)
接口采用穩定的(de)強磁式結(jié)構耐壓600KPa,即可排除各種快接(jiē)頭本身的不穩定(dìng)性,又能自動導正,輕鬆連接。在不小心絆到儀器氣管時(shí),磁吸頭還會自動脫落,消除(chú)儀器或人被絆倒(dǎo)的隱患(huàn)。
小結(jié):電動汽車的安全使用,是一個需要全民不(bú)斷提升安全意(yì)識的事(shì)情。
之前大(dà)家重點(diǎn)關注在(zài)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(gāo),以及(jí)車輛使用時間越來越(yuè)長,很多間接失效的問題也值得引起大家的關注。比(bǐ)如涉水(shuǐ)之後的(de)安全隱患(huàn)——如果車輛使用超過3年,出現一些(xiē)密封失效是挺危險的。
所(suǒ)以通過定期的保養,可以判斷電池(chí)係統的密封老化情況,確認電池係統的氣密性的有效。因此(cǐ)把相關的檢測普及起來,是很有意義的。