Den vandtætte og lufttætte ydeevne af energilagringsbatterisystemer er en af de vigtige egenskaber for at sikre deres pålidelige drift under forskellige miljøforhold. For at sikre at energilagringssystemet kan modstå ydre miljøpåvirkninger som fugt, regnvand osv., skal der udføres strenge vandtætheds- og lufttæthedstests på det. Her er flere almindelige testmetoder:
1 Trykdæmpningsmetode:
Dette er en af de mest brugte metoder til lufttæthedstestning. Forsegl skallen på energilagerbatteriet og fyld den med tør luft eller inert gas ved et bestemt tryk, afbryd derefter gasforsyningen og observer ændringerne i det indre tryk i en periode. Bestem batteriets tætningsevne ved at skabe et lukket trykmiljø inden i eller uden for batteriet, og overvåg derefter ændringerne i tryk over tid. Hvis der er et lækagepunkt i batteriet, vil den komprimerede luft inde i kammeret lække udad gennem lækagepunktet, hvilket får trykket inde i kammeret til gradvist at falde. Detektoren vil overvåge ændringer i lufttrykket i realtid og beregne hastigheden af trykfaldet gennem interne algoritmer. Ud fra trykændringshastigheden kan lækageraten beregnes.
Betjeningstrin:Forsegl åbningen af energilagringsbatterisystemet, og injicer et vist tryk af tør gas ind i systemet gennem den tilsluttede oppustningsanordning. Stop oppumpningen efter at have nået det indstillede tryk for at stabilisere systemet i en periode. Brug derefter højpræcisionstryksensorer til at registrere ændringerne i systemets indre tryk over tid. Hvis trykfaldet er inden for det specificerede område, indikerer det god lufttæthed. For et energilagerbatterisystem med et indstillet testtryk på 30 kPa anses for eksempel et trykfald på højst 1 kPa inden for 10 minutter for at være kvalificeret.
Gældende scenarier:Denne metode er velegnet til forskellige specifikationer af energilagringsbatterisystemer, især til systemer med komplekse tætningsstrukturer, der kan testes effektivt.
2 Bobleobservationsmetode (vandnedsænkningsmetode):
Denne metode nedsænker batteripakken i vand og observerer derefter, om der er bobler inde i batteripakken. Hvis der er bobler, indikerer det, at batteripakken er utæt. Denne metode er imidlertid blevet erstattet af trykfaldsmetoden og heliumdetektionsmetoden på grund af dens langsomme testeffektivitet og dårlige nøjagtighed.
Betjeningstrin:Nedsænk energilagringsbatterisystemet i vand bortset fra den elektriske grænseflade (med vandtæt beskyttelse), og afgør, om der er en lækage, ved at observere, om der dannes bobler. For at lette observationen kan en lille mængde overfladeaktivt middel tilsættes til vandet for at reducere overfladespændingen og gøre det lettere for bobler at danne.
Gældende scenarier:Dette er en relativt intuitiv metode, der er velegnet til små energilagringsbatterisystemer eller til brug i den indledende produkttestfase, men kan forårsage visse vandpletter på produktet.
3 Helium massespektrometer lækagedetektormetode:
Brug helium som sporgas til sporlækagedetektion. Den har meget høj følsomhed og kan registrere ekstremt små lækageåbninger. Den specifikke metode er at evakuere eller fylde den ydre side af den testede komponent med baggrundsgas såsom nitrogen, mens heliumgas indsprøjtes i det indre; Hvis der opstår en lækage, vil heliumatomer trænge ind i sensorhulrummet gennem lækagen og blive detekteret.
Betjeningstrin:Fyld heliumgas i energilagerbatterisystemet, og brug en heliummassespektrometer-lækagedetektor til at detektere den uden for systemet. På grund af heliumgass stærke gennemtrængelighed vil heliumgas lække ud, hvis der er et lækpunkt i systemet. Lækagedetektoren kan detektere ekstremt små mængder heliumgas for at bestemme placeringen og mængden af lækagen.
Gældende scenarier:Denne metode har ekstrem høj nøjagtighed og er velegnet til energilagringsbatterisystemer, der kræver høj vandtæthed og lufttæthed, såsom energilagringsbatterier, der bruges i undervandsudstyr eller miljøer, der er ekstremt følsomme over for fugt.
4 Testmetode til sammenligning af differenstryk
Ved at påføre batteripakken et vist tryk og observere trykændringerne kan lufttætheden bestemmes.
Betjeningstrin:Et standard lækagefrit referencemateriale skal testes samtidigt med det testede energilagerbatterisystem. Fyld begge med gas med samme tryk samtidigt, og brug derefter en differenstryksensor til at overvåge trykforskellen mellem de to. Under testprocessen, hvis differenstrykket forbliver inden for et meget lille område, indikerer det, at lufttætheden af det testede system er kvalificeret.
Gældende scenarier:Velegnet til energilagringsbatterisystemer, der kræver høj testnøjagtighed. Denne metode er mere effektiv, når man sammenligner lufttætheden af forskellige partier eller modeller af produkter.
5 Direkte inflationsmetode:
Fordi der normalt er reserverede vandtætte og åndbare huller på batteripakken, kan batteripakken pumpes direkte op til lufttæthedstestning. Tilslut lufttæthedsdetektoren til batteripakkens vandtætte åndbare hul gennem et gasrør, så en vis mængde trykluft kan fyldes i det indre af batteripakken. Efter tre stadier af oppustning, stabilisering og testning kan lufttæthedsdetektoren registrere gasændringerne inde i batteripakken i realtid og vurdere, om der er en lækage i batteripakken baseret på dette.
6 Testproces:
Testprincip:Uanset om det er indenlandsk eller udenlandsk lufttæt testudstyr, skal testprocessen gennemgå følgende fire trin:
1. Inflationsstadiet
Enhedens oppustnings-/udstødningsmagnetventil skifter til oppustning, afspærringsmagnetventilen åbner, og enheden begynder at puste det målte objekt op. Tryksensorens trykværdi stiger gradvist, indtil den når måltrykværdien.
2. Spændingsstabiliseringstrin
Når trykværdien for udstyrstryksensoren når måltrykværdien, lukker isolationsmagnetventilen, stopper med at puste op, og trykværdien for udstyrstryksensoren falder ikke-lineært.
3. Testfase
Efter at udstyrets tryksensor har stabiliseret sig, går den ind i det lineære nedstigningstrin. På dette tidspunkt vil udstyret nulstille trykfaldsværdien, genstarte beregningen og udlæse testresultaterne.
4. Udstødningstrin
Afspærringsmagnetventilen åbner, oppumpningsudstødningsmagnetventilen skifter til udstødning, den interne gas fra det målte objekt udledes, og udstyrets tryksensorværdi vender tilbage til 0.
Trykfaldsstandard og lækagehastighedsstandard: Generelt opnås de af udviklingsafdelingen gennem flere nedsænkningstest i det tidlige stadie af produktudvikling, kombineret med beregning af batteripakkens interne volumen.
Procesparametrene for lufttæt testning: Indstillingen af inflationstid, stabiliseringstid og testtid skal gentagne gange fejlfindes og verificeres baseret på produktstrukturen og produktionscyklussen, og en stor mængde dataanalyse skal indsamles.
Formel for lækagehastighed
LRsccm=(V×∩p)/(Patm×t)
I industrien er enheden for lækagehastighed generelt: cc/min
Patm: Standard atmosfærisk tryk
t: Testtid
∆ p: trykfaldsværdi
V: Volumenet af det objekt, der måles, kan beregnes ud fra standard lækagehuller
