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新能源汽車的(de)電池(chí)係統作為電動汽車的核心部件,這個部件的好壞,直接決定車(chē)輛的(de)可(kě)用性。而它的最基本防(fáng)護,主要是由密封性所決定(dìng)的。
密封性的(de)好壞(huài),直接影響了整車的安全性——電池箱的防護等級需滿足不低於IP67的設計要(yào)求,才(cái)能保證其密封防水,不因進水導(dǎo)致短路事故。所有的電池組件(jiàn)-電芯、模組、水冷(lěng)係統和Pack等,都必須確保其密封性,以避免為客戶帶來不(bú)便,甚至出現災難性的故障。所(suǒ)以(yǐ)隨著電車使用時間增加,一般到3年以上,對電池係統的養(yǎng)護、檢查氣密性等就成為一個比較重要(yào)的工作。
Part 1
氣密性破(pò)壞的問題
較早之前,國內已經普及了一輪新能源(yuán)汽車安全性知識,圍繞新能源電池係(xì)統IP67密封要求的普及,使得新(xīn)能源汽車電池係統基本安全(quán)得到了保(bǎo)障。在幾輪的《關(guān)於開展新能源乘用車、載貨汽車安全隱患專項(xiàng)排(pái)查工作(zuò)的通知》要求之下,需(xū)要對出租車、網(wǎng)約車等高強度運行的車輛進行檢查。
氣密性檢測的測試方案大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(bù)壓力隨時間的變化。壓降ΔP是在時間Δt的基礎上測量。如果係統(tǒng)中的壓力下降速度快,就表示有大的泄漏源存在。如果係統的壓(yā)力緩慢下降(jiàng),有小漏洞存在。如果壓力保持不變,即是無泄漏。泄漏率(lǜ)Q可以很容易(yì)地計(jì)算考慮(lǜ)組件的體積V。那是:Q = (∆p*V) / ∆t
上,一般導致氣密性出現問題,原因主要出現殼(ké)體破損——上蓋與下殼體之間如果封口膠開裂造成密封(fēng)性不好,容易導致(zhì)外部液體滲入,電池進水。一旦絕緣被破壞,對整個電池係統,特別是以後CTP這種不太能維修的(de)電池係統。
因此(cǐ)在工程設計時,我們需要注意電池係統底部氣密安全的設計,需(xū)要考慮底護板(bǎn)和液冷板在撞擊時如果發生開裂怎麽辦(bàn)?
當液冷板長期使用,材質的老化和疲勞會導致冷卻液發生滲(shèn)漏/泄漏,從而引發電芯短(duǎn)路、起火等安全事故;更重要的是液冷板和底護板固定標準件位置受撞擊後,密封的有效性該(gāi)如何判斷——固定液冷板的FDS和固定底護板的拉鉚螺母(mǔ)受到碰撞更容易使得箱體外密封失效。底部密封安全還有另一個(gè)難點(diǎn)是,氣密失效(xiào)後難以探測,這確實需(xū)要用外部儀器進行(háng)確認。
Part 2
新能源汽車電池係統氣密(mì)的設(shè)備
我有一位朋友,很早之前(qián)就開始(shǐ)做新能源氣密性檢測儀這個產品,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新能源相關企業的必備選項,其(qí)中包括:博世、清研精(jīng)準、長城、寧德時代、理想、威馬等。
電池係統的檢修,不(bú)僅局限(xiàn)在電池研發機構或者整車企業,將來(lái)更是會從工廠擴展到4S店,甚至是更多的(de)維修點。隨著(zhe)新能源汽車的普及、保有車輛使用(yòng)裏程的提(tí)升,在電動汽車的保養中,氣密性這個項目將是一個非常重要(yào)的隨檢。
氣密性檢測儀通常(cháng)的用法(fǎ),是將檢測儀與檢測部件連接(jiē),氣源通過儀器內(nèi)的調壓閥,調節到規定(dìng)的(de)壓力後,對該檢測部件進行(háng)充氣。在經過一個簡短的充氣過程之後,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(jiāng)監(jiān)測係統的壓力變化,如果壓降高於一定數(shù)值,就意味著電(diàn)池係統的氣密性不良。使用此方法可以實(shí)現測量(liàng)數據的實時顯示、保存和數(shù)據追溯等功能。
氣密性檢測儀這款產品專門(mén)為新能源汽車售後服務(wù)市場而設計,主(zhǔ)要(yào)適用於新能源汽車水冷管、電池包、零配件等部件防水性、密封性的氣密性檢測,具有便攜式和多功能的特(tè)點 。
● 檢測原理
以(yǐ)壓縮空氣為介質,使用強磁式(shì)耐壓結構接頭,輕鬆連接測試產品與儀器測試接口,向待測產品(pǐn)的內腔或者外表(biǎo)施(shī)加一定(dìng)的壓力,對產品進行高(gāo)精度無損檢(jiǎn)測,通過(guò)儀器內部(bù)高(gāo)靈敏度的傳(chuán)感係統計算壓力變化,從而判斷測試產品的密封性。
● 檢測(cè)精度
滿量(liàng)程精度0.02%FS,適(shì)用於精度要求(qiú)更高、工況更複雜的應用場景。
● 操(cāo)作智能化
檢測儀采用智能化的安卓4.42係統(tǒng)、1.4GHZ CPU,1GB內存、16GB存(cún)儲(chǔ)10英寸電容屏,操控更(gèng)加人性化,這也(yě)是儀器走向智能化的(de)必然趨勢。通(tōng)過(guò)機械自動調節壓力輸入目標壓力值,調壓精度正負200Pa以內,真(zhēn)正實(shí)現精準自動調壓。
● 磁吸式檢測接(jiē)口
接口(kǒu)采用穩定的強磁式結構(gòu)耐壓600KPa,即可排除各種快(kuài)接頭本身的不穩定性(xìng),又能自(zì)動導正,輕鬆連接。在不小心絆到儀器氣管時(shí),磁吸頭還會自動脫落,消除儀器或人被絆(bàn)倒的隱(yǐn)患。
小(xiǎo)結:電動汽車的安全使用(yòng),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(diàn)池的(de)直接失效導致的問題上,但隨著新能源車保有(yǒu)量提高,以及車輛使用時間越來越(yuè)長,很多間接失效的(de)問題也值得引起大家的關注。比如涉水之後的安全隱患——如果(guǒ)車輛使用(yòng)超過3年,出現一些密封(fēng)失效是挺危險的。
所以通過定期的保養,可以判斷電(diàn)池係統的密封老化情況,確認電池係統的氣(qì)密性的有效。因此把相關的檢測普及起來,是很有(yǒu)意義的。