储能电池气密测试方法

储能电池气密测试（也有称泄露测试），一般分为两种，一种是电池包气密测试，为了检测电池包防水性能，另一种是液冷管道气密测试（电池包如无液冷系统，则无需进行此项测试），为了检测液冷管道密封性能。由于电池包气密测试和液冷管道气密测试方法、原理都一样，以下将以电池包为例讲解。

电池包因泄漏引起的后果：

1、上盖与底槽封口胶开裂造成密封性不好，容易导致外部液体渗入，污染电池工作环境。

2、因密封问题出现安全阀渗漏液，可能导致其他零件受损。

3、密封不到位导致接线端处渗酸漏液，影响电瓶车电线，导致电路烧坏。

4、密封不到导致电容量损耗，电池寿命与安全度下降。

待测部位

上下箱体结合处、高压电连接器、水冷管路、散热口（防水透气孔）

检测难点

A．电池包面积较大，内部空间较小，壳体本身材质较薄，所能承受的压力较小；

B．电池包设有高压连接器端口和散热口，检测时该如何有效封堵?

电池包检测需求

对于电池包的气密性能。有两个指标可以评价电池包的气密性，分别是：压降值和泄漏率。压降值就是从测试初始到测试结束电池包内部压力的变化值。泄漏率就是泄露的速率。 

根据检测时电池包内部压力与外界大气压的大小，又分为：正压测试和负压测试。

气密测试主要用干燥的压缩空气为介质，对被测物体充气加压（或负压）并确定所充气体是否泄漏。

泄漏的气体是不能直接被测量的，而是通过外泄气体所产生的效应入手，也就是说当把被测物体和压缩空气气源切断后，如果气体外泄则被测物体内部的压力必然要发生变化，我们要测量的便是这个压力变化。通过计算被测物体内部压力变化，来完成生产线上的被测产品的气密测试OK或NG判定。

目前动力电池及储能电池行业，用正压测试的比较多，以下简单讲述下正压测试的方法和原理。

测试方法：

采用特制的堵头将电池包外露的高低压接口堵住，留下呼吸阀安装孔（一般通过电池包上的呼吸阀安装孔充气，呼吸阀安装孔一般是φ8或φ10，可以使用标准通用工装，做到多个项目通用，降低工装投入成本）。

将测试工装安装上，对呼吸阀安装孔直接充气，往电池包内充一定压力的气体，待压力稳定后，检测一段时间，仪器将显示电池包内部压力降了多少或者其泄露速率是多少。

相关设备及公司

目前市面上主流的国外气密测试设备品牌有：日本COSMO、美国CTS、德国Innomatec、德国JWFROEHLICH。

日本COSMO

COSMO计器公司自1970年在日本成立以来一直致力于研究开发高精度的空气测漏仪,流量计测仪等精密仪器,为提高各种工业产品的质量做出了巨大的贡献,其中空气测漏仪被广泛应用在各行各业的多类产品的气密性检测中。

美国CTS

CTS是知名的检测设备企业，在设计和制造标准及定制测试解决方案的行业带领者。产品广泛应用于各个行业，影响数百万的用户，包括：交通，能源，医疗，消费品，军事，消费品，包装，娱乐，建筑，航空，等等。

不论是应用需要泄漏检测仪器，泄漏检测系统，还是一些其他形式的自动化功能测试，CTS都能成为解决方案的一部分。

德国Innomatec

Innomatec公司1983年以来致力于自主设计和生产检漏仪、快速连接头系列以及整体的功能测试、检漏测试工装台。innomatec的先进技术已经广泛应用于汽车领域、医疗器械、阀门、家用电器生产、制冷及空调技术、采暖领域以及核能领域。

这是唯一一家能将所有的测试方法和与其匹配的密封测试技术一并提供给的世界级的专业公司，并提供交钥匙工程的一站式服务。

德国innomatec 于2015年11月在江苏太仓投资设立了1500平米的亚太研发和生产基地，重点打造汽车行业所需的高压氦检测设备。2020将被评为国家级高新技术企业。

检测过程

测试原理：无论是国内的还是国外的气密检测设备，检测过程都必须经过以下四个阶段：

1、充气阶段

设备充气/排气电磁阀切换到充气，隔离电磁阀打开，设备开始给被测物体充气，设备压力传感器压力值逐渐升高，直到达到目标压力值。

2、稳压阶段

设备压力传感器压力值达到目标压力值后，隔离电磁阀关闭，停止充气，设备压力传感器压力值非线性下降。

3、测试阶段

设备压力传感器下降稳定后，进入线性下降阶段，此时设备将把压力下降值清零，重新开始计算并输出测试结果。

4、排气阶段

隔离电磁阀打开，充气排气电磁阀切换到排气，被测物体内部气体排出，设备压力传感器数值恢复到0。

压降标准和泄漏率标准：一般是产品开发前期，开发部门通过多次的浸水试验，同时结合电池包内部体积计算得到。

气密测试的过程参数：对于充气时间、稳压时间和测试时间的设定，需要根据产品的结构、产品的生产节拍经过反复的调试验证，收集大量数据分析之后得到。

泄漏率公式

LRsccm=(V×∆p)/(Patm×t)

行业里面，泄漏率的单位一般是：cc/min

Patm：标准大气压

t：测试时间

∆p：压降值

V：被测物体的体积，可以根据标准漏孔算出来

参考资料：固恒能源、海瑞思科技、佑彭

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原文始发于微信公众号（艾邦储能与充电）：储能电池气密测试方法