一种用于检测电池系统箱体密封性能的设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于检测电池系统箱体密封性能的设备。该设备包括：真空箱、氦质谱检漏仪、两组抽气泵组、氦气源；检测时电池系统箱体置于真空箱内；氦质谱检漏仪通过检漏管路连接真空箱；两组抽气泵组中的一组通过抽气管路连接真空箱，另一组通过抽气管路连接电池系统箱体；电池系统箱体通过充气管路连接外部的氦气源；电池系统箱体和真空箱分别通过放气阀和排空阀连接大气；真空箱和电池系统箱体外分别设有压力传感器，该两个压力传感器分别连接PLC控制单元；真空箱通过管路连接标准漏孔，该标准漏孔用于对设备进行校准；各管路上分别设有电磁阀，各电磁阀均由PLC控制。利用该设备能够安全、高效地检测电池系统箱体的密封性能，测试精度高。

A device for testing the sealing performance of battery system cabinet

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测电池系统箱体密封性能的设备
本技术涉及一种用于检测电池系统箱体密封性能的设备，主要用于新能源汽车车载动力电池包或系统箱体的密封性检测或测试。
技术介绍
目前，在新能源汽车行业，车载动力电池系统的密封等级至少需要满足IP67及以上防护等级，其中“6”代表尘密，即不允许任何灰尘进入；“7”代表短时间浸水性能，即满足30min浸水无渗漏。当前，电池厂商主要担心在车辆运行过程中，雨天或有积水较深路面情况下，液态水会进入电池包内部，进而诱发漏电等安全隐患；或者是担心水汽进入到电池系统箱内部的电芯内部，造成电解液改性，进而影响电池性能。因此，对电池系统箱体密封性的基本要求是：水不能进入到电池系统箱体内。对于新能源汽车电池系统箱体密封性检测，常用的方法包括浸水法、压力衰减法、超声波检漏法、空气压差法、喷氦法、真空氦罩法和吸枪法等。这些方法的特点如下：(1)浸水法是将电池系统箱体通过吊装机构吊入水箱中测试样品密封性的一种方法。该方法是通过人眼观察浸没在水箱中电池系统箱体是否有气泡产生，这种方法精度不高，无法定量判断，且将电池系统浸入到水中会有短路、起火、爆炸的危险。(2)压力衰减法由于采用氢氮混合物作为示踪气体，容易形成样品的氢脆现象，且氢气的使用具有安全隐患。(3)超声波检漏法不容易查找复杂工件的漏点和孔隙，也不适合查找组装工件的漏点和孔隙。(4)空气压差法主要是利用空气检漏仪和泵组相结合，通过将一定压力的空气泵入到电池系统箱体中，记录检漏仪探测到的压力值，观察一段时间(如30min)后，再记录检漏仪读取到的压力值，如果前后压力值有变化，则表明样品有泄漏，否则样品无泄漏。该方法利用空气压力差和压力的变化，由于空气的温度易受光照和热源的影响，因此测量精度不高。(5)喷氦法是利用喷枪将氦气喷到电池系统样品的表面，再通过与电池系统样品内部相连接的检漏仪读取内部的氦分子数量，经过检漏仪内部的换算机制获取泄漏量。由于在大气环境中喷氦，且样品内部有空气存在，有氦气本底，针对密封性要求较高的电池系统箱体，由于内外压力相等，喷在外部的氦气不易进入样品内，因此检测的准确度不高。(6)真空氦罩法是将样品放入充满氦气的氦罩内，一般情况下氦罩为软质材质，可以测试出总体漏率，但无法确定漏点的位置。(7)吸枪法是常用的一种方法，其主要原理是在被测样品中充满了加压的氦气。若在被测对象中存在泄漏点，被测对象内部的氦气就会沿着泄漏点外泄流出，此时利用连接在氦质谱检漏仪上的吸枪靠近被测对象的接缝处，如果有泄漏的位置，溢流出的氮气就会被吸枪管吸入，此部分的氦气就会被检漏仪精确地检测到，并测量泄漏位置的泄漏量数据。吸枪法是一种快速用于箱体类容器的检测方法，利用吸枪管可以准确的找到箱体泄漏点的位置。但是由于需要从整体的角度判断电池系统箱体的泄漏程度，需要知道电池系统箱体的整体泄漏量，而吸枪法无法从整体角度获取整体泄漏量。另外，用吸枪法查找电池系统箱体的泄漏点时，吸枪管的探头容易受到环境中其它气体的影响而导致检测准确度不高。因此吸枪法在电池系统密封性能检测方面具有一定的局限性。专利文献CN102353504A公开了一种电池包密封检测系统，包括测试连接管、储液容器和透明管，储液容器上设置有压缩空气进口，测试连接管与储液容器气路连通，从而利用压缩空气使透明管内的液柱保持在一定高度，并对电池包施压，若电池包漏气，则液柱下降，无需精密的气压检测传感器和精密的仪表，直接采用液柱高度检测密闭系统内的压力值和压力变化值。该检测系统利用液柱的高度检测密闭系统的压力值和压力变化值，但受到温度影响，液柱有可能会上下浮动，因此测量结果精度不高。专利文献CN105334003A公开了一种动力电池包密封性检测装置，包括箱体，箱体上腔体安装有测试仪器、工控机、显示器、扫码枪，箱体上部设有报警灯，箱体下腔设有控制电箱、气动三联件。该检测装置通过条形码输入自动调用不同型号测试流程，无需人工操作设计专用测试密封工装，确保测试中工装不会泄露。但该检测装置是利用空气压力差和压力的变化进行的检测，由于空气的温度易受光照和热源的影响，因此测量精度不高。专利文献CN106017821A公开了一种电池密封性检测系统，其通过外置的真空泵抽空并测试，在内外压差的作用下，若电池密封性不足，电池内部的氦气透过漏孔，从电芯内进入内腔，从而检测其泄漏量。该技术的缺点是需要使用真空罩和抽气泵，成本高；且无法找到泄漏点。专利文献CN106525360A公开了一种检测电池箱体密封性的方法，该方法在对电池箱体进行防水实验之前，首先通过第一管路和第二管路将待测箱体和标准箱体相连接，通过观察压力表的变化来判断箱体是否有泄露。这种方法的缺点是利用空气压力差和压力的变化，由于空气的温度易受光照和热源的影响，因此测量精度不高。专利文献CN107402107A公开了一种用于电池包密封性检测装置，包括气压获取模块，被配置为获取所述电池包内的当前气压；控制模块，被配置为在当前气压满足预设的报警条件时，控制报警装置进行报警。该技术同样是利用空气压力差和压力的变化，由于空气的温度易受光照和热源的影响，因此测量精度不高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于检测电池系统箱体密封性能的设备，利用该设备可以对电池系统箱体进行氦质谱等压式正压检漏，能够安全、高效地检测电池系统箱体的密封性能，测试精度高。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种用于检测电池系统箱体密封性能的设备，该设备包括：真空箱、氦质谱检漏仪、两组抽气泵组、氦气源；检测时电池系统箱体置于真空箱内；氦质谱检漏仪通过检漏管路连接真空箱；两组抽气泵组中的一组通过抽气管路连接真空箱，另一组通过抽气管路连接电池系统箱体；电池系统箱体通过充气管路连接外部的氦气源；电池系统箱体和真空箱分别通过放气阀和排空阀连接大气；真空箱和电池系统箱体外分别设有压力传感器，该两个压力传感器分别连接PLC控制单元；真空箱通过管路连接标准漏孔，该标准漏孔用于对设备精度进行定期校准；各管路上分别设有电磁阀，各电磁阀均由PLC控制单元控制。优选地，所述真空箱连接抽气管路的端口处安装有多级过滤网。优选地，所述真空箱为圆柱形，在真空箱的顶部的几何位置中心设有安全泄爆口。优选地，连接所述真空箱的抽气泵组为单级真空泵。优选地，在检漏管路上的电磁阀处设有节流管路。优选地，所述真空箱连接有用于向真空箱内充注氮气或新鲜空气的氦气本底除污装置。本技术的优点在于：本技术的设备属于真空箱式等压氦质谱检测系统，在检测过程中模拟被检工件的实际工况进行氦质谱检漏，消除了负压检漏造成的误判现象，设备的整体设计保证了校准检漏量化精度，检漏结果真实准确可靠。本技术的设备既可以定位泄漏的位置，又可以准确量化所泄漏的泄漏量，从而通过多次的测试与经验积累，建立动力电池系统箱体的总的泄漏量和电池系统IP防护等级之间的关系，为行业内电池系统IP等级判定标准的制定提供有力的理论和数据支撑。附图说明图1为本技术用于检测电池系统箱体密封性能的设备的结构示意图。图2为本技术的设备中主要部分的连接关系图。图3为将电池系统箱体装入真空箱过程中设备的结构示意图(俯视图)。图4为采用本技术的设备检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测电池系统箱体密封性能的设备，其特征在于，该设备包括：真空箱、氦质谱检漏仪、两组抽气泵组、氦气源；检测时电池系统箱体置于真空箱内；氦质谱检漏仪通过检漏管路连接真空箱；两组抽气泵组中的一组通过抽气管路连接真空箱，另一组通过抽气管路连接电池系统箱体；电池系统箱体通过充气管路连接外部的氦气源；电池系统箱体和真空箱分别通过放气阀和排空阀连接大气；真空箱和电池系统箱体外分别设有压力传感器，该两个压力传感器分别连接PLC控制单元；真空箱通过管路连接标准漏孔，该标准漏孔用于对设备精度进行定期校准；各管路上分别设有电磁阀，各电磁阀均由PLC控制单元控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测电池系统箱体密封性能的设备，其特征在于，该设备包括：真空箱、氦质谱检漏仪、两组抽气泵组、氦气源；检测时电池系统箱体置于真空箱内；氦质谱检漏仪通过检漏管路连接真空箱；两组抽气泵组中的一组通过抽气管路连接真空箱，另一组通过抽气管路连接电池系统箱体；电池系统箱体通过充气管路连接外部的氦气源；电池系统箱体和真空箱分别通过放气阀和排空阀连接大气；真空箱和电池系统箱体外分别设有压力传感器，该两个压力传感器分别连接PLC控制单元；真空箱通过管路连接标准漏孔，该标准漏孔用于对设备精度进行定期校准；各管路上分别设有电磁阀，各电磁阀均由PLC控制单元控制。2.根据权利要求1所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张潇华，
申请(专利权)人：国联汽车动力电池研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11