新能源汽車的電池係統作為電動(dòng)汽車(chē)的(de)核心部件,這個部件的好壞,直接決定車輛的可用(yòng)性。而(ér)它的(de)最(zuì)基(jī)本防護,主要(yào)是由密封性所決定的。
密封(fēng)性的好(hǎo)壞,直接影響了整車的安全性——電池箱的(de)防護等級需滿足不低於IP67的(de)設計要求,才能保證其密封防水(shuǐ),不因進(jìn)水(shuǐ)導致短路(lù)事故。所有的電池組件-電芯、模組、水冷係統和Pack等,都必須確保其密封性,以避免(miǎn)為客戶帶來不便,甚至出現災難性(xìng)的故障(zhàng)。所以隨著電車使用時間增加,一(yī)般到3年以上,對電池(chí)係統的養護、檢查氣密性等就成為一個比較重要的工作。
Part 1
氣密性破(pò)壞的問題
較早(zǎo)之前,國(guó)內已經普及了一(yī)輪新能源汽車安全(quán)性知識,圍繞新能源電池係統IP67密封要(yào)求(qiú)的普及,使(shǐ)得(dé)新(xīn)能(néng)源汽車電池係統基本安全得到了保(bǎo)障。在幾輪的《關於開展新能源乘用車、載貨汽(qì)車安全隱患專項排查工作的通知》要求之下(xià),需要對出租車、網(wǎng)約車等高(gāo)強度運行的車輛進行檢查。
氣密性檢測的(de)測試方案大(dà)多數是基於電池係統的。
主要的方法是:采用氣體加壓(yā)係統,用快速連接器(qì)將產品和(hé)檢測儀連接,然後將氣體充入被檢測的工件,氣壓穩定後,檢測其內部壓力隨(suí)時間的變化。壓降ΔP是在時間Δt的基礎上測量。如果係統中的壓(yā)力下降速度快,就表(biǎo)示有大的泄漏源存在。如果(guǒ)係統的壓力緩慢下降(jiàng),有小漏洞存在。如果壓力保持不變(biàn),即是無泄漏(lòu)。泄漏率Q可以很容易地計算考慮組件的(de)體積V。那是:Q = (∆p*V) / ∆t
上,一般導致氣密性出現問題(tí),原因主要出(chū)現殼體破損——上蓋(gài)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(chí)進水。一旦絕緣被破壞,對整個電池係統,特(tè)別是(shì)以後CTP這種不太能維修的電池係統。
因此(cǐ)在工程設計(jì)時,我們需要注意電池係統底部氣密安全的設(shè)計,需要考慮底護板和液冷板在撞(zhuàng)擊時如果發生開裂怎麽辦?
當液冷板(bǎn)長期使用,材質的老化和疲勞會(huì)導致冷卻液發生滲漏/泄漏,從(cóng)而引發電芯短路、起火等(děng)安全事故;更(gèng)重要的是液冷板和底護板固定標準件位置受(shòu)撞擊後,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(lā)鉚螺母(mǔ)受到碰(pèng)撞更(gèng)容易使得箱體(tǐ)外密封失效。底部密封安全還有另一個難點是,氣密失效後難以探測,這確實需要用外部儀(yí)器進行(háng)確認(rèn)。
Part 2
新能源汽車電池係統氣密的設備
我有一(yī)位(wèi)朋友,很早之前就開始(shǐ)做新能源氣密性檢測儀這(zhè)個產品,我覺得這裏可以推薦一(yī)下。目前氣密性檢測儀這款設備是眾多(duō)新能源相關企(qǐ)業(yè)的必備選項,其中包括:博世、清研(yán)精準、長城、寧德時代、理想、威馬等。
電池係統的檢修,不僅局限在電池研(yán)發機構或者整車企業,將(jiāng)來更是會(huì)從工廠擴展到4S店(diàn),甚至是(shì)更多的維修點。隨著新能源汽車的普及(jí)、保有車輛使用裏程的(de)提升,在電動汽車的保養中,氣密(mì)性這個項目將是一個非常重要的隨檢。
氣(qì)密性(xìng)檢測儀通常的用法,是將檢(jiǎn)測儀與(yǔ)檢測部件連接,氣源通過儀器內的調壓閥,調節到規定的壓力後,對該檢測(cè)部件進行充氣。在經過一個簡短的充氣過程(chéng)之後,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係統的壓(yā)力變化,如果壓降高於一定數值,就意味著電池(chí)係統的氣密性不良。使用此方法可以實現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、保(bǎo)存(cún)和數據追溯等功(gōng)能。
氣密性(xìng)檢測儀(yí)這款產品專(zhuān)門為新能源汽車售後服務市場而設計,主要適用於新能源汽(qì)車水冷管、電池包、零配件等(děng)部(bù)件防水性、密封性的氣密性(xìng)檢測,具有便攜式和多功能的特點 。
● 檢測原理
以壓(yā)縮空氣為介質,使用強(qiáng)磁式耐壓(yā)結構接(jiē)頭,輕鬆連接測試產品與儀器測試接口(kǒu),向待測產品的內腔或者外表施(shī)加(jiā)一定的壓(yā)力,對產品進行高精(jīng)度無(wú)損檢(jiǎn)測,通過儀器(qì)內部高靈敏(mǐn)度的傳感係統計算壓力變化,從而判斷測試產品的密封性(xìng)。
● 檢測精度
滿量程精度0.02%FS,適用於(yú)精度要求更高、工況更複雜的應用場景。
● 操作智能化
檢測儀采(cǎi)用智能(néng)化的安卓4.42係統、1.4GHZ CPU,1GB內(nèi)存、16GB存(cún)儲10英寸電(diàn)容屏,操控更(gèng)加人性化,這也是儀(yí)器走向智能化的(de)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(yǐ)內,真正實現精準自動調壓。
● 磁吸式檢測接口
接口采(cǎi)用(yòng)穩定的強磁式結構耐壓600KPa,即可排除各種(zhǒng)快(kuài)接頭本身的不穩定性,又能自動導正,輕鬆連接。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。
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(guān)注在電池的直接失效導致的問題上,但隨著新能源(yuán)車保有量(liàng)提高,以(yǐ)及車輛使用時間越來越長,很多間接失(shī)效的問題也值得引起大家的關注。比如涉水之後的安全隱患——如(rú)果車輛(liàng)使用超過3年,出現一些(xiē)密封失效是挺危險的。
所以通過定期的保養,可以判(pàn)斷電(diàn)池係統的密封老化(huà)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(hěn)有意義(yì)的(de)。