【电池测试】电池包气密性测试方法及说明

一、电池包气密性测试的重要性

电池包作为新能源汽车等领域的核心部件，其气密性至关重要。在新能源汽车、电动自行车等设备的生产和使用过程中，电池包内部充满了电解质，若其密封性不佳，可能会发生泄漏，这不仅会影响电池的性能，还会对使用者造成危害。例如，小型纯电动汽车的电池包密封试验尤为重要，若未通过气密性检测，可能导致电池故障，影响整车安全性。

气密性检测设备可以确保电池包在生产过程中的密封性，及时发现并剔除密封不良的产品，保证电池包的质量和安全性。据相关数据显示，在新能源汽车领域，随着国家对排放标准的不断提高以及消费者对续航里程的要求越来越高，电池包的密封性能显得尤为重要。通过使用气密性检测设备，可以有效避免因密封不良导致的电池故障和安全事故，提高整车的安全性和可靠性。

此外，电池包气密性检测设备有助于提高电池的使用寿命。随着时间的推移，电池包的密封性能可能会逐渐降低，导致电池包泄漏、水分进入等问题，进而影响电池的稳定性和使用寿命。通过定期使用气密性检测设备，可以对电池包进行实时监控和维护，确保其在使用过程中始终保持良好的状态。

同时，电池包气密性检测设备还可以用于产品研发和改进。通过对不同设计、材料的电池包进行气密性测试，研发人员可以了解各种因素对气密性的影响，从而优化产品设计、提高产品质量。这些数据也为制定相关标准和规范提供了依据。

二、国家检测标准

我国目前最新的适用于新能源电池检测标准为 GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》。这个标准在新能源电池行业中起着至关重要的作用。

电池包气密性检测主要针对电池包的壳体、接口、连接件等部位进行检测。其目的在于确保电池包内部不受外界环境的灰尘、水汽等杂质污染或侵入，防止电池包发生短路、爆炸等安全事故。

例如，在新能源汽车领域，电池包作为电动汽车的核心部件，其安全性直接关系到整车的性能和使用者的生命财产安全。如果电池包的壳体密封不良，外界的灰尘和水汽可能会进入电池包内部，影响电池的性能，甚至引发短路、爆炸等严重后果。

GB 38031-2020 标准对电池包的气密性检测提出了明确的要求和规范。通过严格按照这个标准进行检测，可以有效地筛选出密封性能良好的电池包，提高新能源汽车的安全性和可靠性。

同时，这个标准也为电池包的生产企业提供了指导和依据，促使企业不断提高产品质量，加强对电池包气密性的控制和检测。

GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》在保障新能源电池的安全性和可靠性方面发挥着重要作用，为新能源汽车等领域的发展提供了有力的支持。

具体的气密性标准见GB/T4208：

三、测试方法与原理

（一）压力衰减法

压力衰减法，也被称为压降法，是目前主流的气密性检测方法之一。在检测过程中，首先将电池包充入一定压力的气体。这个压力通常会根据不同的电池包类型和检测要求进行设定。例如，对于一些小型的消费电子产品电池包，可能会充入相对较低的压力，而对于大型的新能源汽车电池包，则需要充入较高的压力。

充入气体后，检测系统会密切观察气压的变化。如果电池包存在泄漏，内部的气体就会逐渐泄漏出去，导致气压下降。通过高精度的压力传感器，可以实时监测到气压的微小变化。据统计，一些先进的压力衰减法检测设备，能够检测到气压变化低至 0.1Pa 的泄漏情况。

如果在规定的检测时间内，气压下降超过了设定的阈值，就可以判断电池包存在泄漏。这种方法的优点在于操作相对简单，检测速度较快，能够适用于大规模的生产检测。

（二）氦气检漏法

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。

（三）水浸法

水浸法，也被称为泡水法。在过去，这种方法曾被广泛应用于电池包的气密性检测。检测时，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。

然而，随着技术的不断发展，水浸法由于测试效率慢和精度较差，已逐渐被压降法和氦检法取代。水浸法的测试效率慢主要体现在需要将电池包完全浸入水中，然后等待一段时间观察气泡的产生，这个过程相对较长。而且，对于一些大型的电池包，浸入水中的操作也比较困难。

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。

四、测试设备有哪些

（一）JCGK 新能源检测设备

1.气密性检测仪：可以对电池包进行气密性能检验，评定其防水、防尘等级，保证电池使用过程中的密封性。犹如一位 “细心的大夫”，检查电池外壳是否严丝合缝，确保气体密封性能。

2.爆破压力检测仪：模拟电池在极端工作条件下的安全表现，考核其在剧烈机械破坏条件下的安全性能，像一位 “严格的考官”，对电池施加极端 “考题”，判断安全反应。

3.呼吸循环测试仪：对电池进行长时间的微小气体加载卸载循环，评估电池的循环寿命及使用安全性，好比一位 “体能教练”，考察电池 “耐力”。

4.呼吸爆破一体机：集成 “呼吸循环 + 爆破压力” 两种测试模式，实现快速高效的电池安全性能双重验证，将两个 “测试项目” 集成在一台机器上，快速高效完成电池 “体检”。

5.压力加载试验机：通过不同压力的施加，测试电池的机械强度和抗压能力，对电池施加不同 “负荷”，细致检测 “抗压能力”。

（二）连拓精密检测设备

4.电池包气密性测试设备：精度达到 0.1pa，能够检测出极小的气体泄漏，操作简便、可靠性高。为电池包制造商和用户提供重要的质量保障手段，提升电池包的安全性和可靠性。

2.低压气密性测试仪：采用先进的传感器技术和高精度控制系统，能准确、快速地检测电池包的气密性能。提供个性化定制服务，确保测试结果的准确性和可靠性。

3.电池包防爆阀封堵工装：与气密性测试仪配合使用，实现对电池包防爆阀进气口的封堵，确保测试过程中电池包内部空间的封闭性，提高测试准确性和效率，提升安全性。

（三）希立仪器检测设备

1.CBW 新能源气密检测仪：具备含正负压、高低压测试；全量程检测精度 1Pa，跻身同行一线技术水准；电机自动调压；预留 HDMI 端口，可外部连接显示屏扩展显示；可通过上位机连接 MES 等特点。

2.流量气密性测试仪：检测在单位时间内，相同测试压力下，通过相同体积透气膜的实时流量，判断透气膜是否贴好、有无破损等情况。

这些不同品牌的检测设备各有特点，为新能源电池包的气密性检测提供了多样化的选择，共同助力新能源行业的发展。

五、液冷板气密检测方法

（一）压力法

压力法又称为降压法、气检法，通常有直压气密检测、差压气密性检测等多种检测方式。动力电池液冷板气密性测试通常采用直压检测方式进行。这种方法是将液冷板封闭后，将特定压力的气体充入液冷板内部，通过保压观察工件内部压力变化的大小，进而判断液冷板工件是否存在泄漏。如果保压能力超过标准，则液冷板气密性能较好。例如，在一些新能源汽车电池包液冷板的检测中，通常会将测试压力设定在 200kpa - 350kpa 之间，标准泄漏值一般小于 20 - 50pa（不同来源数据略有差异）。

（二）浸泡法

浸泡法又称水检，将待检的液冷板浸入水中，然后观察是否有气泡产生。如有气泡，说明液冷板有漏洞，不符合检测标准。这种方法操作相对简单，但检测精度和效率较低，且可能对产品造成损坏。随着技术的发展，浸泡法逐渐被更高效、精准的检测方法所取代。

（三）热循环法

热循环法是先将液冷板放于低温环境中，然后快速加热到高温环境，观察液冷板是否有变形或产生漏洞的情况。如存在，则说明液冷板气密性能不佳。热循环法可以模拟液冷板在实际工作中的温度变化情况，从而更全面地检测其气密性能。但这种方法操作较为复杂，对检测设备和环境要求较高。

（四）氢检漏法

在检测之前，准备一个装水的容器，将容器内的水加压处理，使容器的水压前后差值在 5 - 10MPa 之间，再将液冷板的输出口，放置在加压容器的水面下。如液冷板发生泄漏，那么输出口处的氢气就会被水吸收，而水里的氢气用检测仪器进行检测，就能定位液冷板泄漏点的位置。氢检漏法检测精度高，但设备成本和操作难度也相对较大。

接下来以希立 CBW 新能源气密检测仪为例说明具体检测步骤：

1.选好仪器：希立 CBW 新能源气密检测仪具备含正负压、高低压测试；全量程检测精度 1Pa，跻身同行一线技术水准，适用于精度要求更高、工况更复杂的应用场景；电机自动调压，仅需在操作屏幕上输入目标压力值即可；预留 HDMI 端口，可外部连接显示屏扩展显示；可通过上位机连接 MES。

2.定制工装治具：根据产品的外形及特征定制气密检测工装治具，工装治具有设备模块化布局，便于使用及维护；夹具模块化设计，切换机型快速简便；支持机械手自动取放检测等特性。

3.开始检测：具体步骤如下：

人工将产品放置在夹具内；

双手启动，设备开始检测；

气缸压紧产品，将产品形成一个密封腔体；

由仪器设定的组合程序进行测试；

通过高精度传感器检测模腔内的压力衰减量判别产品良莠；

取出产品，转至下个工序。

六、电池箱气密检测

（一）气密检测设备的作用

新能源汽车电池箱气密检测设备主要用于检测电池箱的密封性，确保电池箱在使用过程中不会受到外界灰尘、水汽等杂质的侵入，从而保障电池的性能和安全性。具体来说，其作用主要有以下几点：

1.提高电池安全性：良好的气密性可以防止电池因外界因素而发生短路、爆炸等安全事故。

2.延长电池寿命：避免水分和杂质进入电池箱内部，减少对电池的腐蚀，从而延长电池的使用寿命。

3.保证整车性能：电池箱的密封性直接影响新能源汽车的整体性能，如续航里程、动力输出等。

（二）测试方法

1.直压检测

目前盛行的电池包气密性检测方案中，主要的测试方法可以分为正压或负压检测。一般情况下，根据电池包的材质等信息来设定电池包气密性检测仪的测试压力。对于电池箱气密性防水检测，通常使用直压检测。







在直压检测中，首先将预定压力的气体充入涂胶后的电池箱。电池箱气密检测设备通过高精度传感器检测电池箱内部的压力变化，以判断电池箱是否存在泄漏。

例如，根据不同的产品体积大小，整个测试时间一般在三分钟到五分钟不等。电池包气密性检测仪可以根据设定的结果给出检测结果。

2.检测时间

检测时间因产品体积大小而异。一般来说，体积较大的电池箱检测时间相对较长。这是因为较大体积的电池箱内部空间较大，需要更长的时间来稳定压力并检测泄漏情况。




例如，一些大型新能源汽车电池箱的检测时间可能需要四到五分钟，而小型电池箱的检测时间可能在三分钟左右。

（三）出厂前气密性检测的重要性

1.确保产品质量：出厂前的气密性检测可以及时发现密封不良的电池箱，避免不合格产品流入市场，从而保证产品质量。

2.提高整车安全性：电池箱作为新能源电动汽车的核心部件之一，其密封性直接影响整车的安全性。良好的气密性可以防止电池因外界因素而发生故障，从而提高整车的安全性。

3.降低维修成本：如果电池箱在使用过程中出现泄漏问题，不仅会影响电池的性能，还可能导致整车故障，增加维修成本。而通过出厂前的气密性检测，可以提前发现并解决潜在的密封问题，降低维修成本。

4.符合行业标准：随着新能源汽车行业的发展，相关的行业标准和规范对电池箱的气密性提出了明确的要求。出厂前的气密性检测可以确保产品符合这些标准和规范，提高企业的竞争力。

七、PACK 电池包快速密封连接器

新能源汽车 PACK 电池包在进行气密性测试时，快速密封连接器起着至关重要的作用。这些连接器能够高效地封堵电池包壳体上的各种接口，确保测试的准确性和可靠性。

一些大的新能源电池制造商如比亚迪、宁德时代、国轩高科、亿纬锂能、东方时代等，在全球的新能源电池市场上占据着重要地位。新能源 PACK 电池包在生产时需要经过严苛的测试，其中气密性测试用于检测电池包壳体的密封性能。电池包壳体上有通讯接插件、高压接插件、低压接插件等电气接插件，在做气密性测试时需要对这些接插件进行封堵或者连接。为提高测试效率，使用密封测试接头非常必要。

对于防爆阀的封堵，格雷希尔的 G20F 系列密封测试接头是一款专为防爆阀设计的接头。采用高品质材料和先进工艺制造而成，结构设计合理，操作简单、快速连接。在新能源 PACK 电池包行业已经得到了广泛的应用和认可。考虑到市场上防爆阀型号的多样性，格雷希尔还提供了防爆阀专用的快速接头定制服务，以满足不同客户的需求。

冷却液的进出口在市面上常见的有凸缘管口和 VDA 管口。对于凸缘管口，推荐使用 G70 系列快速连接器。该连接器结构紧凑，连接牢固，能够承受较高的测试压力，确保测试过程中的安全和稳定。对于 VDA 管口，推荐使用 G90L 系列快速连接器。同样具有结构紧凑、连接牢固的特点，能承受较高测试压力。

针对接插件类的接口，如充电口、通讯口、快充口、前驱、后驱的快速封堵，推荐使用 G25F 系列密封测试接头。具有良好的耐久性和可靠性，保证测试结果的准确性。坚固耐磨寿命长，按压手柄易于操作，可以快速完成对接口的封堵，避免了传统测试方法中繁琐的步骤和较高的成本。

市场上 PACK 电池包上的这些电气接插件并没有统一的规格型号，因此现在主要以非标定制为主。只需提供这些接插件的 3D 图、各项数据和测试需求，就可以快速定制出匹配的接头。在使用密封测试接头时，需要按照接头的使用说明进行操作，日常维护只需定期检查密封圈是否有变形、破损、硬化等情况，如有以上情况请及时更换密封圈，以确保接头的密封性能，保证测试的准确性和可靠性。

八、电池包防水检测案例

（一）测试要求

1.防水达到 IPX7 的等级，这意味着电池包能够在一定时间内承受特定深度的浸水而不出现进水的情况，确保在恶劣的环境下也能保持良好的密封性。

2.整机测试，对整个电池包进行全面的防水性能检测，不放过任何一个可能出现泄漏的部位。

3.不能刮伤产品，在测试过程中要保证电池包的外观不受损，这对测试设备和测试方法提出了更高的要求。

（二）难点

1.产品内部空间较大气流波动大。由于电池包内部空间较大，在进行气密性检测时，气流的波动会对检测结果产生影响。例如，当向电池包内部充入气体时，气体的流动可能不均匀，导致压力变化不稳定，从而影响检测的准确性。

2.泄漏部分的气体的体积相对整个产品的体积比例太小，会影响检测准确度。在电池包中，如果存在泄漏点，泄漏的气体体积可能非常小，与整个电池包的体积相比微不足道。这就要求检测设备具有极高的灵敏度，能够准确检测到微小的泄漏。

3.有透气平衡膜需要封堵。电池包中的透气平衡膜虽然具有阻水性但可以通气，在进行防水检测时，需要对透气平衡膜进行有效的封堵，否则会影响检测结果。然而，封堵透气平衡膜的过程也存在一定的难度，需要选择合适的材料和方法，确保封堵的效果。

（三）方案

1.工装设计：采用无上模具的设计方案，产品有透气平衡膜，下模具用较矮的铝质材料仿产品形状避空，模具周边用赛钢材料固定，以免刮伤产品。这种设计既考虑了产品的特点，又保证了测试过程中的安全性。

2.密封材料：在产品透气膜位置用软质密封材料密封透气膜周边，在密封材料中间打一个抽气口往产品外面抽气。通过这种方式，利用产品的重量压住下模密封材料位置形成密封，使用固定的负压压力通过透气膜往产品外面抽气。

3.检测原理：当抽到设定好的压力时，停止吸气，检测产品内部气压是否有变化。如有气体漏到产品内部，则产品内部气压会升高，从而仪器会判定漏气。

（四）整体示意图

1.人工将待测品装入模具中，这一步骤需要操作人员小心谨慎，确保产品正确放置在模具中，为后续的检测做好准备。

2.双手电池包气密性检测仪测试开关，启动检测设备，开始进行气密性检测。

3.仪器开始等压固定向产品外部抽负压，经过吸气稳压然后由仪器计算分析产品内部的气体压力是否有上升。

4.在确认模具不泄漏的前提下，如果压力上升则说明产品没有达到密封的要求；反之则表示产品能达到密封的要求。

5.OK 品绿灯显示，NG 品红灯显示，蜂鸣器报警，测完成后取出产品。这样的设计可以直观地显示检测结果，方便操作人员快速判断产品是否合格。

备注：如果内部贴有防水透气膜，当不需要检测此透气膜时，中控盒测试的时候需人工将孔贴住，不可以用模具内装胶头的方式通过模具下压来封住孔，因为中控盒的结构是通过超声工艺将上下壳结合在一起的，外力的作用可以导致原来没有密封好的上下壳体因受压的原因反而密封好了。如果要测的透气膜有没有贴好，有没有破，有没有贴等可用我司的流量气密性测试仪来检测，其工作原理是，检测在单位时间内，相同的测试的压力，通过相同体积的透气膜的实时流量，比如：透气膜完好粘贴，其在单位时间内，相同的测试的压力下，通过相同体积的透气膜的实时流量为 3L/Min，如果透气膜没有贴或破损则实时流量值会大于 3L/Min。

九、总结

电池包作为新能源汽车等领域的核心部件，其气密性测试至关重要。通过各种先进的测试方法和设备，如压力衰减法、氦气检漏法、水浸法等以及专业的检测设备如气密性检测仪、爆破压力检测仪等，可以有效地检测电池包的密封性能，确保其在使用过程中不会受到外界灰尘、水汽等杂质的侵入。

严格的气密性测试能够提高电池的安全性，防止因外界因素而发生短路、爆炸等安全事故。同时，良好的密封性能可以延长电池的使用寿命，避免水分和杂质进入电池箱内部，减少对电池的腐蚀。此外，电池箱的密封性直接影响新能源汽车的整体性能，如续航里程、动力输出等。

在 PACK 电池包的气密性测试中，快速密封连接器发挥着重要作用，能够高效地封堵电池包壳体上的各种接口，确保测试的准确性和可靠性。对于不同类型的接口，如防爆阀、冷却液进出口、接插件类接口等，都有相应的专业密封测试接头可供选择，并且还可以根据客户需求进行非标定制。

在电池包防水检测案例中，针对测试要求和难点，采用了合理的工装设计、密封材料和检测原理，确保了检测结果的准确性和可靠性。同时，对于内部贴有防水透气膜的情况，也有相应的检测方法和注意事项。

电池包气密性测试是新能源产业发展中不可或缺的环节。通过严格的检测，可以保障电池包的质量和安全，为新能源汽车等领域的发展提供有力支持。随着新能源产业的不断发展，电池包气密性测试技术也将不断进步和创新，为推动新能源产业的可持续发展做出更大的贡献。