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英?？礗NFICON動(dòng)力電池制造過(guò)程檢漏解決方案

2019-01-22 11:12:51·  來(lái)源：INFICON英?？?nbsp; 
　
在全球范圍內(nèi)，電動(dòng)交通的重要性正日益凸顯。隨著電動(dòng)汽車(chē) (EV) 和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) (PHEV) 產(chǎn)量的增加，電池的需求量也在快速增長(zhǎng)。動(dòng)力電池既是主要的易
在全球范圍內(nèi)，電動(dòng)交通的重要性正日益凸顯。隨著電動(dòng)汽車(chē) (EV) 和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) (PHEV) 產(chǎn)量的增加，電池的需求量也在快速增長(zhǎng)。動(dòng)力電池既是主要的易損件，也是潛在的危險(xiǎn)源。在電動(dòng)交通時(shí)代，消費(fèi)者不再對(duì)傳統(tǒng)豪華燃油車(chē)青睞有加，也不希望短短幾年后就要花費(fèi)大筆資金更換動(dòng)力電池來(lái)恢復(fù)汽車(chē)的續(xù)航里程。汽車(chē)制造商和供應(yīng)商必須在生產(chǎn)過(guò)程中使用合適的檢漏方法，因?yàn)殡娦局械碾娊庖涸谌魏吻闆r下都不得溢出或接觸到水和濕氣。作為全球領(lǐng)先的泄漏檢測(cè)設(shè)備制造商之一，INFICON英福康已將動(dòng)力電池制造過(guò)程不同階段的要求總結(jié)為以下幾點(diǎn)。
1. 每一個(gè)電芯都必須做到密封
 
電解液與水發(fā)生反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生損壞電芯的氫氟酸。電芯壽命到期時(shí)，電解液中的水含量應(yīng)盡可能保持最低。因此，電芯作為動(dòng)力電池的最小單元，也必須確保氣密性和水密性。電芯可分為三類(lèi)：方形電芯、圓柱形電芯和軟包電芯。10年后，電解液中的水含量應(yīng)低于80 ppm。假設(shè)平均空氣濕度為50％，則最大允許泄漏量為10-6 mbar?l/s。對(duì)于是否滿(mǎn)足這一可靠氣密性要求，只有使用現(xiàn)代化的測(cè)試氣體方法才能進(jìn)行驗(yàn)證，如在真空室中進(jìn)行氦氣檢測(cè)。
2. 防止電池在運(yùn)輸過(guò)程發(fā)生熱失控
目前，大多數(shù)電芯都產(chǎn)自亞洲的制造工廠。遺憾的是，電芯可能在運(yùn)輸過(guò)程受到損壞， 由此造成一系列致命后果。例如，由于存在起火隱患，客機(jī)上禁止托運(yùn)鋰離子電池和電芯。單個(gè)電芯因內(nèi)部短路出現(xiàn)所謂的“熱失控”，已導(dǎo)致不計(jì)其數(shù)的集裝箱被燒毀。由于電芯電解液燃燒時(shí)的溫度可以達(dá)到1,100 ℃，單個(gè)電芯可能會(huì)引爆整個(gè)集裝箱。這些慘痛教訓(xùn)足以警示供應(yīng)商切實(shí)地對(duì)電池進(jìn)行檢漏。
3. 進(jìn)貨檢驗(yàn)是確保質(zhì)量的唯一途徑
 
根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，許多專(zhuān)家和科學(xué)家認(rèn)為有效的進(jìn)貨檢驗(yàn)對(duì)于制造商和供應(yīng)商至關(guān)重要。通常，加工廠可以使用來(lái)自亞洲市場(chǎng)的空電芯，并在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行注液、密封和分容。之后還要進(jìn)行泄漏檢測(cè)，這一步必不可少。方形電芯的易漏區(qū)域位于蓋板和電極接頭之間的焊縫；圓柱形電芯的易漏區(qū)域位于圓柱形殼體與電極之間的壓接接頭處；而軟包電芯的密封處較易發(fā)生泄漏。
 
4. 電池模組和電池包的殼體應(yīng)具備防水能力
 
電芯先被組裝成電池模組，然后再將電池模組組合成電池包。一些OEM本身有能力執(zhí)行這些生產(chǎn)步驟，另一些則從德國(guó)的一級(jí)供應(yīng)商處采購(gòu)成品電池包。電池包殼體必須為其中的電池模組和電芯提供防水保護(hù)，并符合IP67或IP69K防護(hù)等級(jí)，即要求殼體可以承受高壓水射流清洗。電池邊緣的泄漏率取決于殼體材料。塑料或鋼制殼體的泄漏率范圍為10-3 至 5 x 10-3 mbar?l/s。而鋁制殼體的泄漏率范圍為10-5 mbar?l/s。為此，建議使用示蹤氣體進(jìn)行泄漏檢測(cè)，這一過(guò)程通常借助機(jī)械手自動(dòng)完成。
 
5. 良好的冷卻性能才能確保電池壽命長(zhǎng)久
 
由于電池在行駛和充電過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱，動(dòng)力電池在整個(gè)生命周期的冷卻可靠性也會(huì)對(duì)其可靠性和使用壽命產(chǎn)生影響。由此，必須對(duì)動(dòng)力電池的電芯和電子控制單元 (ECU) 進(jìn)行冷卻。通常有兩種冷卻方式：被動(dòng)式風(fēng)冷或主動(dòng)式液冷。主動(dòng)式液冷使用水-乙二醇混合液或制冷劑 (如R1234yf)。具體的密封性要求取決于冷卻介質(zhì)。水-乙二醇混合液的泄漏率限值為10-3 mbar?l/s。R1234yf等制冷劑應(yīng)按照約10-5 mbar?l/s的泄漏率進(jìn)行測(cè)試，且需要使用示蹤氣體方法。
 
 
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