新能(néng)源汽車的電池(chí)係統作(zuò)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(zuì)基本防護,主要是由(yóu)密封性所決定的。
密封性的好壞,直(zhí)接影響了整車(chē)的安全性——電池箱的防護等級需滿(mǎn)足不低於IP67的設計(jì)要求,才能(néng)保證其密封防(fáng)水,不(bú)因進水導致短路事故。所有(yǒu)的電池組件-電芯、模組、水冷係統和Pack等,都必須確(què)保其密封性(xìng),以避免為客戶帶來不便,甚至出現災難性的(de)故障。所以隨著電車使用時(shí)間增加,一般到3年以上,對電池係統的養護(hù)、檢查氣(qì)密(mì)性等就成為一個比(bǐ)較重要的工作。
Part 1
氣密性(xìng)破壞(huài)的問題
較早之(zhī)前(qián),國內已經普及了一輪新能源汽車安全性知識,圍繞新能源電池係統IP67密封要求的普及,使得新能源汽車(chē)電池係統(tǒng)基本安全得到了保障。在幾輪的《關於開展新能源乘用車、載貨汽車安全隱患專項排查工作的(de)通知》要求之下,需要對出租車、網約車等高強度運行的車輛進(jìn)行檢查。
氣(qì)密性檢測的測試方案大多數是基於電池係統的(de)。
主要的方法是:采用氣體加壓係統,用快速連接器將產品(pǐn)和檢測儀(yí)連接,然後將氣體充入被檢測的(de)工件,氣壓穩定後,檢測其內部壓力隨時間的變化。壓降ΔP是在時間Δt的基礎(chǔ)上測量。如果係統中的壓力下降速(sù)度快,就表示有大的泄漏源存(cún)在。如果係統的壓力緩慢下降,有小漏洞(dòng)存在。如果壓(yā)力保持(chí)不變,即是無泄漏。泄(xiè)漏率Q可以很容易地計(jì)算考慮組件的體積V。那(nà)是:Q = (∆p*V) / ∆t
上,一般導(dǎo)致(zhì)氣密性出(chū)現問題,原因主(zhǔ)要出(chū)現殼體破(pò)損——上蓋與下殼(ké)體之間如果封口膠開裂造(zào)成密(mì)封性不好,容易導致外部液體滲入,電池進水。一旦絕緣被破壞,對整個電(diàn)池(chí)係統,特別是以後CTP這種不太能維修的電池係(xì)統。
因此在(zài)工程設計時,我們需要注意電池係統底部氣密安全的設計,需要考(kǎo)慮底護板和液冷板在撞擊時如(rú)果發生開裂怎麽辦?
當液冷(lěng)板長期(qī)使用,材質的老化和疲勞會導致冷卻液發生滲漏/泄漏,從而引發(fā)電芯短路、起火等安全事故;更重要的是液冷(lěng)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(hé)固定底護板的拉鉚螺(luó)母受到(dào)碰撞更容易使得箱體外密(mì)封(fēng)失效。底部密封安全還有另一個難點是(shì),氣密失效後難以探測,這確實需要用外部儀器進行確認。
Part 2
新能源汽車(chē)電池係統氣密的設備
我有一位朋友,很早之前就開始做(zuò)新能源氣密性檢測儀這(zhè)個產品,我覺得這(zhè)裏(lǐ)可以推薦一下。目前氣密性檢測儀這款設備是眾多新(xīn)能源相關企業的必備選項,其(qí)中包括:博世、清研精準、長城、寧(níng)德時代(dài)、理想、威馬等。
電池(chí)係統的檢修,不僅局限在(zài)電池研發機構或者整車企業,將(jiāng)來更是會從工廠擴展到4S店,甚至是更多的維修點。隨(suí)著新能源汽車的普及、保有車(chē)輛使用裏程的提升,在電動汽車的保養(yǎng)中,氣密性這個項目將是(shì)一個非(fēi)常重要的隨檢。
氣密性檢測儀通常(cháng)的用法,是將檢測儀(yí)與檢測部件(jiàn)連接,氣源通過儀器內(nèi)的調壓閥(fá),調節(jiē)到規定(dìng)的壓力後,對(duì)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(gé)離閥,以將檢測工件與氣源隔離,進(jìn)入檢測階段。儀器內部壓力傳感器將監測(cè)係統的壓力(lì)變化,如果壓降高於一定數值,就意味著電池係統的氣密性不良。使用此方(fāng)法可(kě)以實現測量(liàng)數據的(de)實時顯示(shì)、保(bǎo)存和數據追溯等功能。
氣密性檢測儀這款產品專門為新能源汽車售後服務市場而設計,主要適用於(yú)新能源汽(qì)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點 。
● 檢測(cè)原理
以壓縮空氣為介質,使(shǐ)用強磁式耐壓結構接(jiē)頭,輕鬆連接測試產品與儀器測試接口,向待測產品的內腔或(huò)者外表施加一定(dìng)的壓力,對產(chǎn)品進行高精度無損檢測,通(tōng)過儀器內部高靈敏度的傳感係統計算壓力變化,從而判斷測試產品的密封性。
● 檢測精度
滿量程精度0.02%FS,適用於精度要求更高、工況更複雜的應用場景。
● 操作智(zhì)能化
檢測儀采用智能化的安卓4.42係統、1.4GHZ CPU,1GB內存、16GB存儲10英寸電容屏,操控更加(jiā)人性化,這也是儀器走向智能化的必然趨勢。通過機械自動(dòng)調節壓力(lì)輸入目標(biāo)壓力值,調壓精度正負200Pa以(yǐ)內(nèi),真正實現精準自動調壓。
● 磁吸式(shì)檢測接口
接口采用穩定的強磁式結構耐壓600KPa,即可排除各種快接頭本身的不(bú)穩定性,又能自動導正,輕鬆連接。在不小心絆到儀器氣管時,磁(cí)吸頭還會自動脫落,消除儀器(qì)或人被絆倒的隱(yǐn)患(huàn)。
小結:電動汽(qì)車的安全使用,是(shì)一個需(xū)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接失效導致的問題上,但隨著(zhe)新能源車保有量(liàng)提高,以及車(chē)輛使用時間(jiān)越來越長,很(hěn)多間接(jiē)失效的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)車輛使用超過3年,出現一些密封失效是挺(tǐng)危險(xiǎn)的。
所以(yǐ)通過定期的保養,可以判斷電池係統的密封老化情況,確(què)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。