I. Почему проверка герметичности имеет решающее значение для аккумуляторных батарей?
1. Обеспечение безопасности. Попадание влаги (особенно жидкой воды, богатой проводящими ионами) в батарейный отсек может непосредственно вызвать короткое замыкание в высоковольтных-компонентах, таких как элементы, шины и реле, что приведет к выходу из-под контроля температуры и возникновению риска возгорания.
2. Защита производительности и срока службы. Даже медленное проникновение следов влаги может вызвать побочные реакции с электролитом, в результате которых образуются газы, которые повышают внутреннее давление, ускоряют снижение емкости и повышают внутреннее сопротивление,-значительно сокращая срок службы.
3. Обеспечение изоляции. Влажные условия снижают общее сопротивление изоляции аккумуляторной системы, что потенциально может вызвать срабатывание сигнализации о нарушении изоляции в BMS (системе управления аккумулятором) и привести к неисправности системы.
4. Работа со сложными условиями. Установки хранения энергии могут быть развернуты в суровых условиях, например, в прибрежных районах с высокой-влажностью, в местах со значительными суточными колебаниями температуры, склонными к образованию конденсата, или в регионах с частым ветром, песком, дождем и снегом. Высокие-стандартные характеристики уплотнения имеют основополагающее значение для решения этих проблем.
II. Основные методы испытаний на герметичность и их принципы. В настоящее время в отрасли в основном используются следующие методы испытаний:
1. Метод спада давления (метод спада давления).
· Принцип: Это наиболее распространенный и прямой метод. Чистый сжатый воздух (или инертный газ, например азот) под определенным давлением подается в корпус или модуль аккумуляторной батареи. После стабилизации подача газа прекращается, и высокоточный датчик-отслеживает изменения давления в течение заданного периода.
· Определение: Если в корпусе произойдет утечка, давление снизится. Путем расчета значения падения давления и преобразования его в эквивалентную скорость утечки (например, куб.см/мин или Па/с) с использованием уравнения идеального газа можно определить квалификацию продукта.
· Преимущества: высокая скорость тестирования, относительно низкая стоимость, интуитивно понятные результаты и простая интеграция автоматизации в производственные линии.
· Недостатки: Требует высокой температуры и стабильности в испытательной среде, поскольку колебания температуры вызывают изменения давления, которые снижают точность.
2. Метод перепада давления (эталонный метод)
· Принцип: Усовершенствованная версия метода перепада давления, которая эффективно смягчает колебания температуры окружающей среды. К испытуемому образцу и запечатанному «эталонному образцу» одновременно прикладывают одинаковое давление. После стабилизации подача газа у обоих отключается. Высокоточный-датчик перепада давления напрямую измеряет изменение разницы давлений между испытуемым образцом и эталонным образцом.
· Определение: Поскольку оба компонента находятся в одной и той же среде, изменения температуры влияют на них синхронно. Таким образом, изменения значения перепада давления возникают исключительно из-за утечек в заготовке. Этот метод обеспечивает значительно более высокую точность, чем метод прямого падения давления.
· Преимущества: сверх-высокая точность, высокая устойчивость к помехам, отлично подходят для обнаружения микро-утечек и чувствительных к температуре-больших корпусов.
· Недостатки: Стоимость оборудования немного выше, чем при использовании метода прямого перепада давления.
3. Метод потока
· Принцип: во время создания давления непосредственно измеряйте поток газа, необходимый для поддержания заданного давления внутри заготовки. Это значение потока представляет собой скорость утечки в-реальном времени.
· Определение: непосредственно считайте значение расхода утечки и сравните его со стандартным значением.
· Преимущества: Чрезвычайно высокая скорость тестирования, подходит для обнаружения крупных утечек или быстрого онлайн-проверки известных путей утечек.
· Недостатки: Менее точен, чем метод перепада давления, для обнаружения очень малых утечек.
4. Метод испытания воды (пузырьковый метод).
· Принцип: Наполните заготовку воздухом под давлением, погрузите ее в воду и наблюдайте за постоянным образованием пузырьков. · Определение: место и степень утечки оцениваются путем наблюдения за количеством и частотой пузырьков. · Преимущества: Чрезвычайно низкая стоимость; обеспечивает визуальную локализацию утечки. · Недостатки: Низкая эффективность; очень субъективный; не может количественно определить скорость утечки; требует сушки заготовок, что представляет потенциальную опасность для электроники. Перешел на вспомогательный метод локализации на производственных линиях, а не на метод первичного массового тестирования производства.
III. Стандарты тестирования и ключевые соображения
Стандарты тестирования:
В промышленности обычно используются степени защиты IP (например, IP67, IP68) для определения эффективности герметизации. IP67 требует, чтобы изделия выдерживали временное погружение в воду на глубину 1 метр в течение 30 минут без попадания воды. При испытании на герметичность это значение обычно преобразуется в максимально допустимую скорость утечки (например, менее или равна 5 см3/мин).
Ключевые соображения:
· Испытательное давление: обычно устанавливается немного выше максимального гидростатического или пневматического давления, с которым изделие может столкнуться при фактическом использовании, обычно в диапазоне от 50 Па до 20 кПа в зависимости от конструктивных требований.
· Время повышения давления, время стабилизации, продолжительность испытания: эти параметры имеют решающее значение и должны быть правильно установлены для обеспечения равновесия внутреннего давления и стабильных результатов испытаний.
· Температурная компенсация: современное испытательное оборудование включает в себя датчики температуры и использует алгоритмы для компенсации изменений давления в зависимости от температуры, что повышает точность испытаний.
· Объем испытуемого образца: внутренний объем испытуемого образца необходимо точно ввести перед испытанием оборудования, чтобы точно рассчитать скорость утечки.
IV. Рекомендуемая процедура испытания (на примере метода перепада давления)
1. Крепления: используйте специальные приспособления для герметизации всех интерфейсов аккумуляторной батареи (например, предохранительных клапанов, электрических разъемов), оставляя только один канал, подключенный к течеискателю.
2. Настройки параметров: настройте испытательное давление, время надувания, время стабилизации, продолжительность испытания и порог скорости утечки на испытательном оборудовании.
3. Начало испытания. Оборудование автоматически накачивается, стабилизирует давление, выполняет тестирование и подсчитывает результаты.
4. Оценка результата: устройство автоматически отображает «PASS» (合格) или «FAIL» (不合格) вместе с конкретным значением скорости утечки.
5. Обращение с-продуктом, не соответствующим требованиям. В случае вышедших из строя устройств можно использовать такие методы, как применение мыльной воды для обнаружения утечек и их ремонта.
Испытание аккумуляторных батарей на водонепроницаемость и воздухонепроницаемость — это не дополнительный этап, а важнейший этап обеспечения качества, обеспечивающий их безопасную, надежную и эффективную работу на протяжении всего жизненного цикла. Выбор высоко-точных и-стабильных автоматических решений для испытаний на герметичность и создание строгих протоколов испытаний представляют собой разумную инвестицию для каждого производителя аккумуляторных батарей, стремящегося повысить конкурентоспособность продукции, одновременно снижая значительные риски отзыва и бренда. По мере развития технологий онлайновые полностью автоматизированные испытательные станции, интегрированные в производственные MES-системы, станут обычным явлением, обеспечивая надежную поддержку данных для достижения «нулевой утечки» на заводе.
