CN102095557A

CN102095557A - 一种超级电容器的测漏装置

Info

Publication number: CN102095557A
Application number: CN 201010595011
Authority: CN
Inventors: 马猛; 徐卫华; 薛龙均; 邱慧敏; 牛志宽; 于文龙
Original assignee: Tianjin Lishen Battery JSCL
Current assignee: Tianjin Lishen Battery JSCL
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明公开了一种超级电容器的测漏装置，包括有测漏腔体（3），所述测漏腔体（3）的顶部开口与一个超级电容器（1）相连通；所述测漏腔体（3）的右侧壁上下两端分别与一个氦质谱仪（5）和一个真空泵（4）相连通；所述超级电容器（1）的上方设置有吹气管道（60），所述吹气管道（60）与一个氦气源（6）相连通。本发明公开的一种超级电容器的测漏装置，其具有较高的测量精度和较宽的测量范围，可以满足对超级电容器的密封性检测要求，有利于提高对超级电容器进行检测的效率，提高超级电容器的整体生产效率，进而降低生产成本，具有重大的生产实践意义。

Description

一种超级电容器的测漏装置

技术领域

本发明涉及超级电容器技术领域，特别是涉及一种超级电容器的测漏装置。

背景技术

超级电容器（又叫电化学电容器）是一种新型的电荷储备元件，与一般电池相比，具有容量大、支持大电流充放电、循环寿命长和环保无污染等优点，能提供快速的能量释放，满足高功率需求，因此超级电容器在新能源、交通运输、工业等领域有着广阔的应用前景，适用于电动汽车、风力发电等领域。

但是，对于超级电容器，其具有一些特殊的技术要求，其中，电容器的密封性是一项关键的技术要求，直接关系到产品的安全性及其功能，与电池相比，其密封性要求也要高得多。

传统的电池或电容器壳体的测漏方法一般是基于压力差的原理来实现的，其测量范围和精度受到限制，无法达到超级电容器的密封性检测要求。

因此，急需一种新的测漏装置，可以具有较高的测量精度和较宽的测量范围，可以满足对超级电容器的密封性检测要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种超级电容器的测漏装置，其具有较高的测量精度和较宽的测量范围，可以满足对超级电容器的密封性检测要求，有利于提高对超级电容器进行检测的效率，提高超级电容器的整体生产效率，进而降低生产成本，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种超级电容器的测漏装置，包括有测漏腔体3，所述测漏腔体3的顶部开口与一个超级电容器1相连通；

所述测漏腔体3的右侧壁上下两端分别与一个氦质谱仪5和一个真空泵4相连通；

所述超级电容器1的上方设置有吹气管道60，所述吹气管道60与一个氦气源6相连通。

其中，所述测漏腔体3的顶部开口设置有电容器夹具2，所述电容器夹具2上固定设置有所述超级电容器1，所述测漏腔体3顶部开口与所述超级电容器1底部相连通。

其中，所述测漏腔体3的右侧壁上下两端分别通过一根管道与氦质谱仪5和真空泵4相连通，所述管道上均设置有阀门。

其中，所述阀门为手工阀门或者电磁阀。

其中，所述氦质谱仪5和真空泵4分别与一个控制电路相连接，所述控制电路为一个单片机MCU或者一个数字信号处理器DSP。

其中，所述吹气管道60的一端开口且位于超级电容器1的正上方，所述开口朝向超级电容器1的顶部，所述吹气管道60的另一端与氦气源6相连通。

其中，所述吹气管道60上设置有控制阀门，所述控制阀门为手工阀门或者电磁阀。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种超级电容器的测漏装置，其具有较高的测量精度和较宽的测量范围，可以满足对超级电容器的密封性检测要求，有利于提高对超级电容器进行检测的效率，提高超级电容器的整体生产效率，进而降低生产成本，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种超级电容器的测漏装置的结构示意图；

图中，1为超级电容器，2为电容器夹具，3为测漏腔体，4为真空泵，5为氦质谱仪，6为氦气源，60为吹气管道。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，本发明提供了一种超级电容器的测漏装置，包括有测漏腔体3，所述测漏腔体3的顶部开口设置有电容器夹具2，所述电容器夹具2上固定设置有超级电容器1，所述测漏腔体3顶部开口与超级电容器1底部相连通。

具体实现上，所述测漏腔体3顶部开口与电容器夹具2之间为螺纹固定连接。对于不同型号的超级电容器1，只需要开放对应的电容器夹具2，即可将本发明的测漏装置应用于该型号超级电容器的检测。

参见图1，所述测漏腔体3的右侧壁上下两端分别与一个氦质谱仪5和一个真空泵4相连通；具体为：所述测漏腔体3的右侧壁上下两端分别通过一根管道与氦质谱仪5和真空泵4相连通，所述管道上均设置有阀门，用于控制该管道的通断。具体实现上，所述阀门可以为手工阀门，还可以为由控制电路控制开关的电磁阀。

具体实现上，所述氦质谱仪5和真空泵4 的启动和停止可以通过一个控制电路来实现，所述控制电路分别与氦质谱仪5和真空泵4相连接，所述控制电路例如可以为一个单片机MCU或者一个数字信号处理器DSP。

在本发明中，所述真空泵4在启动时可以快速地将所述测漏腔体3抽取成真空。所述氦质谱仪5为氦质谱检测装置，能够对测漏腔体3内部空气中氦气分子的浓度进行检测，并将测试结果反馈给上述控制电路。因此，所述控制电路通过数据线与氦质谱仪5连接后可以随时读取该氦质谱仪5的氦气浓度检测结果。

在本发明中，所述超级电容器1的上方设置有吹气管道60，所述吹气管道60的一端开口且位于超级电容器1的正上方，所述开口朝向超级电容器1的顶部，所述吹气管道60的另一端与氦气源6相连通，所述吹气管道60上设置有控制阀门，用于控制该吹气管道60的通断。具体实现上，根据用户的要求，所述控制阀门可以为手工阀门或电磁阀，例如，对于手工测漏装置，则为手工阀门，对于自动测漏装置，则为由控制电路控制开关的电磁阀。

需要说明的是，所述控制电路为本发明提供的测试装置的控制中枢，用于控制真空泵，氦质谱仪正确工作，并收集氦气浓度的测试数据，对测试结果进行判断，并且可以根据测试结果，将超级电容器1划分为不同的档次进行显示，对不良档次的超级电容器进行报警（例如声音报警）。

对于本发明提高的超级电容器的测漏装置，该装置进行测漏分为两个主要步骤，一是抽真空，并根据氦质谱仪检测结果将大漏电容器筛选出来；二是吹氦气，根据氦质谱仪检测结果的变化率将微漏电容器筛选出来。具体实现步骤如下：

步骤一、选择需要测试的超级电容器1对应的电容器夹具2，将其与测漏腔体3连接；

步骤二、将超级电容器1固定在电容器夹具2上，此时，真空泵4和氦质谱仪5处于关闭状态，它们与测漏腔体3相连通的阀门关闭；

步骤三、启动真空泵4，将测漏腔体3抽成真空，同时启动氦质谱仪5，此时氦质谱仪5测试的结果即为测漏腔体中的氦分子浓度；

步骤四、待测漏腔体3内的气压稳定，表现为氦质谱仪5的测试结果稳定时，打开氦气源6，通过吹气通道60向超级电容器1的顶部吹氦气；

步骤五、对于不同的泄漏率的超级电容器，吹氦气会产生不同的结果，并由此来判断超级电容器的泄漏程度。具体说明如下：

A、如果所测超级电容器不漏，则氦气源吹出的氦气被完全与测漏腔体3隔绝，不能进入到测漏腔体3中，测漏腔体3内的氦分子浓度将不会改变，也就是氦质谱仪5的检测结果不会因为吹氦气而发生变化。简言之，如果吹氦气后氦质谱仪5的检测结果保持稳定，则所测试超级电容器不漏。

B、如果超级电容器微漏，此时，测漏腔体3内的平衡气压将与不漏的超级电容器测试时的测漏腔体3平衡气压差不多，仅通过平衡气压值不能筛选出微漏电容器。如果超级电容器1微漏，则氦气源吹出的氦气的一部分将通过泄漏部位进入测漏腔体3。由于所测超级电容器1的泄漏率很低，因此能够进入测漏腔体3的氦气量非常少。但是由于大气中氦气浓度极其低，再加上测漏腔体3内的气压非常小，因此在未吹氦气之前，测漏腔体3内的氦分子浓度极其微小，即使进入测漏腔体3内的氦气非常少，但是也会造成测漏腔体3内的氦分子浓度成百上千倍的增长，氦分子浓度的变化就会通过氦质谱仪5表现为检测结果显著变化，通常会有2-3个数量级的变化，由此即可判断出微漏的超级电容器。

C、对于大漏的超级电容器，在进行检测时，氦质谱仪5不工作，只进行普通的气压检测，气压极限高于某一预设阀值，说明为大漏的超级电容器。否则，再进入微漏检验模式，氦质谱仪开始工作。当然，如果测漏腔体3内的氦气浓度与正常室内空气中的氦气浓度相同，在氦质谱仪5内的氦气浓度检测结果接近或者相同于室内空气中的氦气浓度时，也可以判断得出该超级电容器为大漏的超级电容器（密封性很差、不合格的超级电容器）。

对于本发明，由于通过氦质谱仪对氦分子浓度的放大效果，使得该测漏装置能够检测出常规方法不能识别的低泄漏范围，扩展了测漏装置的测漏范围，从而满足超级电容器的密封性测试要求。同时由于测漏装置能够分别对大漏和微漏电容器进行检测，提高了检测效率，同时也降低了设备损耗。

采用本发明所述超级电容器测漏装置，具有有益效果为：通过超级电容器夹具提供的电容器与测漏装置的接口，只需更换相应的夹具，就可以适应不同型号、不同尺寸的超级电容器的测试要求，提高了测漏装置的灵活性和适应性。通过氦质谱仪检测腔体中的氦分子浓度，对超级电容器漏率值进行放大，提高了测试精度和测试范围，满足了超级电容器的密封性要求。通过控制电路连接测漏装置中的各个部件，实现自动化测试，并能够根据需要在原控制电路的基础上扩充其功能，如自动进料，自动分选、不良品报警等。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种超级电容器的测漏装置，其具有较高的测量精度和较宽的测量范围，可以满足对超级电容器的密封性检测要求，有利于提高对超级电容器进行检测的效率，提高超级电容器的整体生产效率，进而降低生产成本，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种超级电容器的测漏装置，其特征在于，包括有测漏腔体（3），所述测漏腔体（3）的顶部开口与一个超级电容器（1）相连通；

所述测漏腔体（3）的右侧壁上下两端分别与一个氦质谱仪（5）和一个真空泵（4）相连通；

所述超级电容器（1）的上方设置有吹气管道（60），所述吹气管道（60）与一个氦气源（6）相连通。

2.如权利要求1所述的测漏装置，其特征在于，所述测漏腔体（3）的顶部开口设置有电容器夹具（2），所述电容器夹具（2）上固定设置有所述超级电容器（1），所述测漏腔体（3）顶部开口与所述超级电容器（1）底部相连通。

3.如权利要求1所述的测漏装置，其特征在于，所述测漏腔体（3）的右侧壁上下两端分别通过一根管道与氦质谱仪（5）和真空泵（4）相连通，所述管道上均设置有阀门。

4.如权利要求3所述的测漏装置，其特征在于，所述阀门为手工阀门或者电磁阀。

5.如权利要求3所述的测漏装置，其特征在于，所述氦质谱仪（5）和真空泵（4）分别与一个控制电路相连接，所述控制电路为一个单片机MCU或者一个数字信号处理器DSP。

6.如权利要求1所述的测漏装置，其特征在于，所述吹气管道（60）的一端开口且位于超级电容器（1）的正上方，所述开口朝向超级电容器（1）的顶部，所述吹气管道（60）的另一端与氦气源（6）相连通。

7.如权利要求6所述的测漏装置，其特征在于，所述吹气管道（60）上设置有控制阀门，所述控制阀门为手工阀门或者电磁阀。