动力电池系统的防水气密性主要是为了保证电池包内部的密封性能,避免外部进水进入到电池包内部导致电气安全问题;
一旦电池包密封失效,在整车涉水、泡水等极端情况下,还有其他极端天气影响如湿气、雨水等,进入到电池包系统里面,引起电池包内部短路,导致整车下高压甚至引起热失控;
因此有必要对电池包的气密性,尤其是箱体内部的气密性进行必要的测试验证;在EOL下线时做严格的防水气密性测试。
首先来说下标准,主要依据1个标准来定义气密性测试要求方法及3个强制性标准来进行具体约束:
GB/T 4208-2017外壳防护等级(IP代码)
为了守住新能源汽车的安全“底线”,从2021年1月1日开始实施
GB 18384-2020《电动汽车安全要求》、
GB 38032-2020《电动客车安全要求》以及
GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,
这三项强制性国家标准进一步规范了新能源汽车所要达到的安全“底线”。
一、压力衰减法:
将电池外壳密封后充入一定压力的干燥空气或惰性气体,然后切断供气源,在一段时间内观察内部压力的变化。探测器将实时监测气压的变化,并通过内部算法计算气压下降的速度,根据压力变化速率可以计算出泄漏率。
例如,对于一个设定测试压力为 30kPa 的储能电池系统,10 分钟内压力下降不超过 1kPa 视为合格。
适用场景:这种方法适用于各种规格的电池系统,尤其对密封结构复杂的系统也能有效测试。
这种方法将电池包浸入水中,然后观察电池包内部是否存在气泡。如果存在气泡,则表示电池包存在泄漏。不过,这种方法由于测试效率慢和精度较差,已被压降法和氦检法取代。
精度较差是因为水浸法只能通过肉眼观察气泡的产生来判断泄漏情况,对于微小的泄漏很难检测到。相比之下,压降法和氦检法能够通过高精度的传感器和探测器,更加准确地检测到泄漏情况。
氦气检漏法,即氦检法,同样是目前主流的气密性检测方法。在进行氦检法检测时,首先将氦气注入电池包内部。氦气具有分子小、渗透性强的特点,能够快速地通过微小的泄漏孔。
然后,通过氦气探测器检测电池包内部是否存在氦气泄漏。氦气探测器通常采用高灵敏度的传感器,能够检测到极低浓度的氦气。例如,一些先进的氦气探测器可以检测到百万分之一甚至更低浓度的氦气泄漏。
如果探测器检测到氦气,就说明电池包存在泄漏。这种方法的优点在于检测精度非常高,能够检测到极其微小的泄漏。但是,氦气检漏法的设备成本相对较高,操作也较为复杂。
测试原理:无论是国内的还是国外的气密检测设备,检测过程都必须经过以下四个阶段:
1、充气阶段
2、稳压阶段
LRsccm=(V×∆p)/(Patm×t)
行业里面,泄漏率的单位一般是:cc/min
Patm:标准大气压
t:测试时间
∆p:压降值
V:被测物体的体积,可以根据标准漏孔算出来;
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