新能源汽車(chē)的電池係統作為電動汽車的核心部件,這個部件的好壞,直接決定車輛的(de)可用性。而它的最基本防護,主要是由密封性所決(jué)定的。
密封性的好(hǎo)壞,直接影響了整車的安全性——電(diàn)池箱的(de)防護等級需滿足不低於IP67的設計要求,才能保證其密封防水,不(bú)因進(jìn)水(shuǐ)導致短路事(shì)故。所有的(de)電(diàn)池(chí)組件-電芯、模組、水冷係統和Pack等,都必須確保其密封性,以避免為客戶帶來不便,甚至出現災難性的故障。所以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的工作。
Part 1
氣密性破(pò)壞的問題
較(jiào)早之(zhī)前,國內已經普及了一輪新能(néng)源汽車安全性知識,圍繞新能源電池係統IP67密封要求的普及(jí),使得新能源汽車電池係統基本安全得到了保障。在幾輪的《關於開展新能源乘用車、載貨汽車安全(quán)隱患專項排查工作的(de)通知(zhī)》要求之下,需要對出租車、網約車(chē)等高強度運行的車輛進行(háng)檢查。
氣(qì)密性檢測的測試方案大多數是基於電池係統(tǒng)的。
主要的(de)方法是:采用氣體(tǐ)加壓係統(tǒng),用快速連接器將產品(pǐn)和檢測儀連接(jiē),然後將氣(qì)體充入被檢測的工件,氣壓穩定後,檢測其內部壓(yā)力隨時間的變化。壓(yā)降ΔP是在時間Δt的基礎上測量。如果係統中的壓力下降速度快,就表示有大的泄漏(lòu)源存在。如(rú)果係統的壓力緩慢下降,有小漏洞存在。如果壓力保(bǎo)持不變,即是無泄漏。泄(xiè)漏率Q可以很容易地計算考慮組(zǔ)件的體積(jī)V。那是:Q = (∆p*V) / ∆t
上(shàng),一般導致氣密性出現問題,原因主要出現殼體破損——上蓋與下(xià)殼體之間如果封口膠開裂造成密封性(xìng)不好,容易導(dǎo)致外部液體滲入,電池進(jìn)水。一旦絕緣被(bèi)破壞,對整個電池係(xì)統,特別是以後CTP這種不太(tài)能維修的電池係統。
因此在工程(chéng)設計時,我們需要注意電池係統(tǒng)底部(bù)氣(qì)密安全的設計,需要考慮底護板和液冷板在撞擊時如果發生開裂怎麽辦?
當液冷(lěng)板長期使用,材質的老化(huà)和疲勞會導致冷卻液發生滲漏/泄漏,從而引發電(diàn)芯(xīn)短路、起火等(děng)安全事故;更重要的是液冷(lěng)板(bǎn)和底護板固定標準件位置受撞擊後,密封(fēng)的有(yǒu)效性該如(rú)何判斷——固定液冷(lěng)板的FDS和固定底護板的拉鉚螺母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(lìng)一個難(nán)點是,氣密失效後難以探測,這確實需要用外(wài)部儀器進行確認。
Part 2
新能源汽(qì)車電池係統氣密(mì)的設備
我(wǒ)有(yǒu)一位朋友,很(hěn)早之前(qián)就開始做新能源氣密性檢測儀這個產品,我覺得(dé)這裏可以推薦(jiàn)一下。目前氣密性檢測儀這款設備是眾多新能源相關企業(yè)的必備選項,其中包括(kuò):博世、清研精準、長城、寧德時(shí)代、理想、威馬等。
電池係統的(de)檢修,不僅局限在電池研發機(jī)構或者整車企(qǐ)業,將(jiāng)來更是會從工廠擴展到4S店(diàn),甚至是更多的維修(xiū)點。隨著新能源汽車的普及、保(bǎo)有車輛使用裏程的提(tí)升,在電動汽車(chē)的保養中(zhōng),氣密性這個項目將是一個(gè)非常重要的隨檢。
氣密性檢測儀通常的用法,是將檢(jiǎn)測儀與檢測部件連接,氣源通過儀器內的調壓閥,調節到規定的壓力後,對該檢測部件進行充氣。在經過一個(gè)簡短的充氣過程之後,關閉隔離閥(fá),以將檢測工件與氣源隔(gé)離,進入檢測階段。儀器(qì)內部壓力傳感器將監測係統的壓力變化,如果壓降高於一定(dìng)數值,就意味著電池係統的氣密性不良。使用此方法可以實現測量數(shù)據的實時顯示、保存和數據追溯等功能。
氣密性檢測儀這款產品專門為(wéi)新能源汽車售後服務市場而設計,主要適用於新能源汽(qì)車水(shuǐ)冷(lěng)管、電池包、零配件等部(bù)件防水性、密封性的(de)氣(qì)密性檢測,具有便攜式和(hé)多功能的特點 。
● 檢測原理
以(yǐ)壓縮空(kōng)氣為介質,使用強磁式耐壓結構接頭,輕鬆連接測試產品與儀器測試接口,向待測產品(pǐn)的內腔或者外表施加一定(dìng)的壓(yā)力,對產品進行高精度無損檢測,通過儀器內部高(gāo)靈敏度的傳感係統計算壓力變化,從而(ér)判斷測試產品的密封性。
● 檢(jiǎn)測精度
滿量程(chéng)精度0.02%FS,適用於精度要求更高、工況(kuàng)更複雜的應用場景。
● 操(cāo)作智(zhì)能化
檢測儀采用智(zhì)能化的安卓4.42係統、1.4GHZ CPU,1GB內存、16GB存儲10英寸電容屏,操控更(gèng)加人性化(huà),這也是儀器走向智能化的必然趨勢。通過機械自動調節壓力輸(shū)入目標(biāo)壓力值,調壓精度正負200Pa以內,真正(zhèng)實現精準自動調壓(yā)。
● 磁吸式檢測接口
接口采用穩定(dìng)的強磁(cí)式結構耐壓600KPa,即可排除各種快接頭本身的(de)不穩定性,又能自動導正,輕鬆連接。在(zài)不小心絆到儀器氣管時,磁吸頭還會自動脫落,消除儀器或(huò)人被絆倒的隱患。
小結:電動汽車的安全使(shǐ)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的直(zhí)接失(shī)效導致的問題上,但隨著新能源車保有量提高,以及車輛(liàng)使用時(shí)間越來越長(zhǎng),很(hěn)多(duō)間接失效的問(wèn)題(tí)也(yě)值得引起大家的關注。比如涉水之後的安全(quán)隱患——如果車輛使用超過3年(nián),出現一些密封(fēng)失效是挺危(wēi)險的。
所(suǒ)以通過定(dìng)期的保養,可以判斷電池係統的密(mì)封老化情況,確認電池係統的氣密性的有效。因此把相關的檢測普及起來,是很有意義的。