美國加利福尼亞州的目標是在不到三年的時間內在路上擁有100萬輛零排放車輛(ZEV),這一目標具有廣泛的意義。燃料電池汽車(FCV),電池電動汽車(BEV)和插電式混合動力汽車(PHEV)已經迎來了新一代電池技術和質量控制要求。
由於燃料電池動力汽車的成本,預計BEV和PHEV將主導銷售,因此對電動汽車動力電池的需求正在爆炸式增長。根據可充電電池協會(Rechargeable Battery Association)的數據,預計特斯拉的Nevada gigafactory預計將在一年內提供比2014年全球生產更多的鋰離子電池。問題是汽車行業將如何確保電池質量並確保持續無故障運行?
新電池需要洩漏檢測
隨著電動和混合動力電動汽車數量的增加,電池組件的質量將成為汽車製造商及其供應商的一個關鍵問題。對BEV和PHEV電池和電動機的物理完整性的要求是嚴格的。我們只需要考慮最近使用氣囊充氣機的事件,以了解製造質量標準的重要性以及準確可靠的測試方法。
幸運的是,製造商和供應商可以使用眾所周知的洩漏檢測方法。它們包括單個電池單元的氦氣真空測試;或最終組裝後的冷卻和氣密性洩漏檢測。
大多數人都經歷過行動電話的負載容量損失或可以容納的電量。電話的負載能力遲早會降低。供應商,製造商和客戶都希望最大限度地減少電動和各種形式的混合動力電動汽車中使用的昂貴電池的容量損失。
汽車行業標準通常要求電池在10,000次充電循環後保持80%或更高的存儲容量。如果EV / HEV電池在較長的使用壽命期間達到此目標,OEM和供應商必須確保洩密至最小的電池組件 - 單個電池。電解液不得從電池中洩漏,水分不能進入電池。
每個電池必須是氣密的。如果不是這種情況,不僅長期降低電池電量,而且大氣溼度的滲透也會破壞不正確封閉的電池單元。結果可能是災難性的。
1.使用氣密性檢測儀或氣密性檢測設備進行測試
有三種不同的基本電池設計:1)類似汽水罐的圓形電池(也稱為18650型,20700型或特斯拉型21700型); 2)尺寸為矩形的稜柱形電池,從糖果棒大小的手機電池到用於筆記本電池的大電池,都具有穩定的外殼,以及3)沒有外殼的袋式電池,可能看起來像拉鏈袋,通常用於製造汽車多芯電池。
在將這些不同的電池密封到最終的電池容器中之前,應該進行洩漏檢測測試。填充有電解質的每個電池在密封到容器中之後也必須進行洩漏測試,以防止水分從外部進入。允許的大氣洩漏率範圍為10-5-10-6 mbar·l / s。
常用的洩漏檢測方法根本不適合當今的新一代電動車電池。最佳實踐要求使用現代的完整測試氣體測試,該測試既快速又準確。在製造過程中,可以向填充每個電池的電解質中加入少量氦,通常是約5%的混合物。因此,每個待測電池都含有測試氣體。
2.背壓法密封性測試
有時無法將氣體添加到單個電池單元中。在那種情況下,使用稱為外部包圍氣體的方法。在測試之前,電池單元在存儲於測試盒內:對測試盒內部進行充氣。如果洩漏,測試盒內的氣體將會減少,並且可以檢測從部件洩漏的測試氣體。
在生產線上的氣密性檢測具有明顯的優勢。該過程可以高度自動化。