新(xīn)能源汽車的電(diàn)池(chí)係(xì)統作為電動汽車的核心部件,這個部(bù)件的好壞,直接決定車輛的可用性。而它的最基本防護(hù),主要是由密封性所(suǒ)決定的。
密封性的好壞,直接影響了整車的安全性——電(diàn)池箱的(de)防(fáng)護等級需滿足不低於IP67的設計(jì)要求(qiú),才能保證其密(mì)封防水,不因進水導致短路事故(gù)。所有的電池組件-電芯、模組、水冷係統和Pack等,都必須確保(bǎo)其密封性,以避免(miǎn)為客戶帶來(lái)不便,甚至出現災難性(xìng)的故障。所以隨著電車使用時間增加,一般到3年以上,對(duì)電池係統的養護(hù)、檢查氣密性(xìng)等(děng)就成為一(yī)個比較重要的工作。
Part 1
氣(qì)密性(xìng)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(zhī)識(shí),圍繞新(xīn)能源電池係統IP67密封要求的普及,使得新能源汽車電池係(xì)統基本安全得到(dào)了保障。在幾輪的《關於開(kāi)展新能源乘用車、載貨汽車安全隱患專項排(pái)查(chá)工作的通知(zhī)》要求之下,需要對出租車、網約車等高強度(dù)運行的車輛(liàng)進行檢查。
氣(qì)密性檢(jiǎn)測的測試方案大多數是基(jī)於電(diàn)池係統的。
主要的方法(fǎ)是:采用氣體(tǐ)加壓係統,用快速連接(jiē)器將(jiāng)產品和檢測儀連接,然後將(jiāng)氣體充入(rù)被檢測的工件,氣壓穩定後,檢測其內部壓力隨時間的變化。壓(yā)降ΔP是在時間Δt的基礎上測量。如果係統中的(de)壓力下降速度快(kuài),就表示有大的泄漏源存(cún)在。如果(guǒ)係統(tǒng)的壓力緩慢(màn)下降,有小漏洞存在。如果(guǒ)壓(yā)力保持不變,即是無泄漏。泄(xiè)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
上,一般導致氣密性出(chū)現問題,原因主(zhǔ)要出現殼體破損——上(shàng)蓋與下殼體之間如果封口膠開裂(liè)造(zào)成密封性不好,容易導致外部液(yè)體滲入,電池進水。一旦絕緣被破壞,對整個電池係統,特別是以後CTP這種不太能(néng)維修的(de)電池係統。
因此在工程設計時,我們需要注意電池係統底部(bù)氣密安全的設計,需要考慮底護板和(hé)液冷板在撞擊時如果發生(shēng)開裂怎麽(me)辦?
當液(yè)冷(lěng)板長期使用,材質的老(lǎo)化和疲(pí)勞會導致冷卻液發生滲漏(lòu)/泄漏,從而引發電(diàn)芯短路、起火等安(ān)全事故;更重要(yào)的是液冷板(bǎn)和底護板固定標準件位置受撞(zhuàng)擊後,密封的有效性該如何判斷——固定液冷板的FDS和固定底護板的拉鉚螺母受到碰撞更容易使得箱(xiāng)體外密封失效。底部(bù)密封安全還有另一個難點是(shì),氣密失效後難以探測,這確實需要用外部儀器(qì)進行確認。
Part 2
新能(néng)源汽車(chē)電池係統氣(qì)密(mì)的(de)設備
我有一位朋友,很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(kě)以推薦一下。目前氣密性檢測儀這款設備是眾多新能源相關(guān)企業的必備選項,其(qí)中包括(kuò):博世、清研精準、長城、寧德時代、理想、威馬等。
電池(chí)係統(tǒng)的檢修(xiū),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(kuò)展到4S店,甚至是更多的維(wéi)修(xiū)點。隨著新能源汽(qì)車的普及、保(bǎo)有車輛使用裏程的提升,在電動汽車(chē)的保養中,氣密性這個項目將是一個非常(cháng)重要的隨檢。
氣密性檢測儀通常的用法(fǎ),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(de)壓力後,對該檢測部件進行充氣。在經(jīng)過一個簡短(duǎn)的充氣過程之後,關閉隔離閥,以將檢測工件與氣源(yuán)隔離,進入檢測階段。儀器內部壓力傳感(gǎn)器將(jiāng)監測係統的壓力變化,如果壓降高於一定數值,就意味著電池係(xì)統(tǒng)的氣密性不良(liáng)。使(shǐ)用此(cǐ)方法(fǎ)可(kě)以實現測量數據(jù)的實時顯示、保存和(hé)數據(jù)追(zhuī)溯等功能(néng)。
氣密性檢(jiǎn)測儀這款產(chǎn)品專門為新能源汽車(chē)售後服務(wù)市場而設計,主要適用於(yú)新能源汽車水冷管、電池包、零配件等部件防水性、密封性(xìng)的氣密性檢測,具有便攜式和多功能的(de)特點 。
● 檢測(cè)原理
以壓縮空氣為介(jiè)質(zhì),使用強磁式耐壓結構接頭,輕鬆連(lián)接測試產品與儀器測(cè)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(gāo)精度無損檢測,通過儀器(qì)內部高靈敏度的傳感係統計算壓力變化,從而判斷測試產品的密(mì)封性(xìng)。
● 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。
● 操作智能化
檢測儀采用智能化的安卓4.42係統、1.4GHZ CPU,1GB內存(cún)、16GB存儲10英寸電容屏,操(cāo)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(zì)動調節壓(yā)力輸入(rù)目標壓力值,調壓精度正負200Pa以(yǐ)內,真正實現(xiàn)精準自(zì)動(dòng)調壓。
● 磁吸式檢(jiǎn)測接口
接口(kǒu)采用穩定的強磁式結構耐壓600KPa,即可排除(chú)各種快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(qì)管時,磁吸頭還會自動脫落,消除儀器或人被絆倒的隱(yǐn)患。
小結:電動汽車的安全(quán)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(chí)的直接失效導致的(de)問題上,但隨著新能源車保有量提高,以及車輛使用(yòng)時間越來越長,很多間(jiān)接失效的問題也值得引起大家的關注。比如涉水之(zhī)後的安全(quán)隱患——如果車(chē)輛(liàng)使用超過3年,出現一些密(mì)封失效(xiào)是挺危險的。
所以通過定期的(de)保養(yǎng),可以判斷電池係統的密封老化(huà)情況,確認電(diàn)池係統的氣密性的有效。因此把(bǎ)相關的檢測普(pǔ)及起來(lái),是很有意義的(de)。