01 電池泄漏的風(fēng)險(xiǎn)

目前車廠規(guī)定電池的使用壽命一般為8年左右，使用過程中如果電池電解液發(fā)生泄漏會(huì)影響電池壽命，導(dǎo)致車輛的續(xù)航里程降低；如果泄漏嚴(yán)重，在行駛過程中由于高溫、摩擦或者涉水短路等因素可能引發(fā)汽車起火，造成嚴(yán)重的安全事故。

02 電池泄漏的檢測方式

檢測電池是否存在泄漏，目前有以下?種?法：

1.壓力衰減法：傳統(tǒng)檢測方法，最高只能達(dá)到1×10?4Pa·m3/s的分辨率，精度不夠；

2.VOC（可揮發(fā)性有機(jī)物）檢測法：通過檢測電池漏液判斷電池是否泄漏，精度低容易誤判；

3.氫氮混合氣體濃度檢測法：通過測量氫氮混合氣體中氫氣的濃度，轉(zhuǎn)化成泄漏速率，判斷是否有泄漏；

4.氦質(zhì)譜法：通過加氦氣檢測電池是否泄漏，檢測精度高，但是成本高，也存在缺陷；

5.RGA（Residual Gas Analysis/殘余氣體分析）法：目前最可靠的檢測方法，檢測精度高，成本相對(duì)較低。

壓力衰減法的缺陷： 1.大漏測不準(zhǔn)。電池注入電解液后，內(nèi)部空間非常小，只有零點(diǎn)幾毫升，采用直壓間接或差壓成品測試，對(duì)于大漏的產(chǎn)品無法識(shí)別； 2.分辨率太低。壓力衰減法至高只能分辨1×10?4Pa·m3/s泄漏速率， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到電池的檢測精度要求。

VOC檢測法的缺陷：

1.易被干擾。容易被其他揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的氣體干擾，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷； 2.易誤判。電池VOC漏液后，會(huì)粘附在治具或管路中，清潔非常困難，會(huì)造成誤判； 3.需定期校準(zhǔn)。當(dāng)懷疑讀數(shù)不準(zhǔn)時(shí)，需要用標(biāo)準(zhǔn)氣體做校準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)氣體是一種耗品； 4.環(huán)境要求嚴(yán)格。設(shè)備對(duì)使用環(huán)境要求高，不能受其他VOC氣體干擾。

氫氮混合氣體濃度檢測法的缺陷：

1.易被干擾。容易被環(huán)境中的氫氣干擾，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷；

2.最小分辨率太低。最多僅能分辨5×10?8Pa·m3/s的泄漏速率；

3.NG后啟動(dòng)時(shí)間長。如果產(chǎn)品大漏，氫氮混合氣體漏出，會(huì)造成本底濃度過高，需要等待溢出氣體散去才能進(jìn)行下一次測試；

4.長期使用成本高昂。壓縮氫氣40L約1000元，只要檢測，就需長期采購。

氦質(zhì)譜檢測法的缺陷：

①要提前加氦，氦氣和氦質(zhì)譜儀使用成本非常高； ②氦氣的存放環(huán)境有要求； ③需要投入氦氣回收系統(tǒng)，成本高； ④氦氣很輕，在電池內(nèi)部氦氣會(huì)飄到殼體上方，殼體下方的縫隙沒有氦氣，下部如有泄漏將有可能檢測不出來。

03 原理概述

海瑞思質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)

海瑞思質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)是一種基于電池泄漏RGA原理的檢測設(shè)備。RGA為殘余氣體分析儀，通過質(zhì)譜分析的方法可以定量和定性分析出真空腔中殘余氣體的濃度和成分。

RGA通過離子源使樣品氣體分子在高真空條件下離子化，分子電離后因接受了過多的能量進(jìn)一步碎裂成較小質(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子，它們?cè)诩铀匐妶鲎饔孟芦@取具有相同能量的平均動(dòng)能而進(jìn)入質(zhì)量分析器，質(zhì)量分析器將同時(shí)進(jìn)入其中的不同質(zhì)量的離子。按質(zhì)荷比m/e大小進(jìn)行分離，分離后的離子依次進(jìn)入離子檢測器，采集放大離子信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，分析出樣品氣體中的有機(jī)物成分。

根據(jù)電解液的類型提前獲知或者測定出其特征質(zhì)量數(shù)，即可精準(zhǔn)判定樣品氣體中電解液殘留量，不受外界環(huán)境影響，從而判斷電池是否漏液！可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)別的微小漏孔!

RGA通過對(duì)樣品氣體分子電離后，離子束經(jīng)過質(zhì)量分離器時(shí)，僅僅將有用的目標(biāo)離子送入到檢測器中。

一方面大大提高了抗干擾性能，另一方面只要電離后的質(zhì)量數(shù)在1到100之間，RGA都可以通過掃描質(zhì)量數(shù)來實(shí)現(xiàn)泄漏檢測。無論還是氦氣、氫氣、各種電解液或其他物質(zhì)，都可以通過RGA實(shí)現(xiàn)檢測。

電池泄漏RGA法的優(yōu)點(diǎn)：

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海瑞思質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)

外觀尺寸：

主要參數(shù)：

檢測流程：

①將待測樣品放入檢測腔體密封；

②將檢測腔體抽真空，促使電解液從漏孔泄漏并揮發(fā)；

③抽動(dòng)腔體內(nèi)空氣循環(huán)流動(dòng)，使揮發(fā)的電解液物質(zhì)混合在空氣中；

④將混合后的空氣抽到質(zhì)譜室；

⑤掃描目標(biāo)特征質(zhì)量數(shù)數(shù)值，根據(jù)數(shù)值判斷泄漏程度。

電池泄漏檢測的方案對(duì)比

應(yīng)用場景：

海瑞思質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：

質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)作為一種全新的泄漏檢測技術(shù)，具有高靈敏度、高精度、快速檢測等特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確地判斷電池是否存在泄漏。

質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)將會(huì)在未來的鋰電產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。

海瑞思科技

深圳市海瑞思自動(dòng)化科技有限公司成立于2008年，是一家自主研發(fā)、制造和銷售氣密性檢測儀及其配套設(shè)備的高新技術(shù)企業(yè)，已通過ISO9001-2016質(zhì)量管理體系認(rèn)證。

我司擁有“hirays”品牌的10大系列產(chǎn)品，獲得各種專利和軟件著作權(quán)100多項(xiàng)服務(wù)過的企業(yè)已超過5000家，是國內(nèi)第一家起草“防水泄漏檢測企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”的單位，也是國家《電工電子產(chǎn)品防水性能試驗(yàn)氣壓法—T/CSIQ 68001—2020》標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位。

海瑞思的檢測儀器在精度及穩(wěn)定性等指標(biāo)上已媲美世界先進(jìn)水平；同時(shí)憑借著對(duì)5000多家客戶的成功交付經(jīng)驗(yàn)，鍛造出一支經(jīng)驗(yàn)非常豐富的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

目前公司的產(chǎn)品在3C、電動(dòng)汽車、氫能源、醫(yī)療等行業(yè)，已得到廣大的知名客戶的認(rèn)可，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷到50多個(gè)國家。

審核編輯：劉清