CN102183345A - 一种钠硫电池施压检漏装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钠硫电池施压检漏装置，其特征在于所述装置主要由压力容器、防爆系统、液压控制系统、平移导轨和电气操控系统组成。利用液压缸压紧缸盖，通过软密封保障压力容器内的气密性。在一定正压下，将检漏所需的气体压入装有钠硫电池的正压罐内。检测气体通过钠硫电池可能存在的泄漏点渗入电池内部。卸压后，电池内的气体会因压差沿漏孔泄漏出来，检测并记录下钠硫电池某部位的气体泄漏事件，从而得知钠硫电池漏孔所在的位置和漏率。本装置具有易于放大和实现自动化的特点，可使用在钠硫电池的在线无损检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种缸体密封液压系统，特别涉及一种钠硫电池施压检漏装置及使用方法，属于检测钠硫电池气密性领域。
背景技术
钠硫电池是以β(β″)-Al2O3陶瓷为电解质和隔膜，硫及金属钠为正负极，室温下呈全固态的二次电池。钠硫电池的密封性决定着钠硫电池的寿命及安全性。如果电池密封结合不好，钠硫电池在使用过程中会发生内部短路，严重的会直接导致正负极快速反应，放出大量能量，导致电池泄漏甚至爆炸等安全事故的发生。因此在电池工作前，先对钠硫电池进行施压检漏试验。对于钠硫电池的检漏，比较常规的做法是将电池的各个工序制件进行单件单密封部位质谱检测泄漏情况，但对于完整的全电池，这种方法则不适用。而钠硫电池全电池的泄漏将直接导致空气或外部环境气体或物质的侵入，或发生内部活性物质如钠、硫、多硫化钠的外泄，存在安全隐患，严重时会造成安全事故。
发明内容
本发明的目的之一在于提供了一种钠硫电池施压检漏的装置，其特征在于所述的施压检漏装置，主要由压力容器、防爆系统、液压控制系统、平移导轨和电气控制系统组成。工作时液压缸压紧缸盖，依靠之间的密封件来保障压力釜内的气体不泄露。将检漏所需的气体压入有漏孔的钠硫电池内作为检漏物质，然后利用压差使电池内的气体沿漏孔泄漏出来，通过与氦质谱检漏仪配套使用，检测并记录下钠硫电池某部位的检漏物质泄漏事件，从而得知钠硫电池漏孔所在的位置和漏率。
本发明的压力容器的材质为冷拔精密无缝管，底面为焊接板与框架结构法兰联接。顶部焊接法兰有O型圈槽，里面放O型圈，与油缸联接的顶盖压紧密封。顶盖与油缸的活塞杆联接，保证负载中心在容器中心轴上。
本发明的防爆系统设置在压力容器中部，在容器中间开孔安装防爆电磁球阀。防爆系统设定一定压力，保护容器不受冲击。
本发明的液压控制系统的压力由调压阀块侧面的压力调整螺钉来调节。蓄能器预充氮气以提高压紧缸的保压性能。压力继电器可控制系统自动加载和卸荷停机。
本发明的平移导轨采用框架结构，保证压力容器的平稳推移，并设置限位开关，保证压力缸体到位与顶盖密封。
本发明的电气操控系统中的按钮可启动停止液压系统，面板数显表可显示高压容器内的气体压力；同时压力表可显示液压系统压力和保压压力系统的控制面板还有报警灯可分别显示气体低压报警和液压低压报警，运行可靠。平移导轨、液压控制系统均由电气控制系统中按钮控制。
本发明的目的之二是提供了上述提供的钠硫电池施压检漏装置的使用方法，其特征在于：
①所述的依靠液压缸压紧缸盖，依靠液压缸和缸盖之间的密封件来保障压力容器内的气体不泄露；在一定正压下，将检漏所需的气体压入装有钠硫电池的正压罐内。钠硫电池如果有漏孔，则气体通过漏孔进入钠硫电池内部；卸压后，钠硫电池内的气体会因压差沿漏孔泄漏出来，检测并记录下钠硫电池某部位的气体泄漏事件，从而得知钠硫电池漏孔所在的位置和漏率；
②将需检测的钠硫电池成批放入压力釜内，向压力釜内加压，检漏气体便会进入有漏孔的钠硫电池内；保压2-5小时后卸压使压力釜内的气体压力降至常压；这时，有漏孔的钠硫电池内的气体便会从漏孔处泄漏，通过检测钠硫电池表面的泄漏气体判断出是否有漏孔以及漏孔的位置和漏率；
③所述的检漏气体为氦气；所述的漏孔检测需与氦质谱检漏仪配套使用；使用吸枪法检出钠硫电池漏孔的具体位置和漏率。
本发明的检漏系统，不仅可以适用于单件电池的检测，也可用于多个电池的批量检测，甚至用于电池生产线上的在线检测。
附图说明
图1为本发明缸体密封液压系统的结构示意图。
图2为本发明缸体密封液压系统的压力容器的剖视图。
图中的标号分别为：1、压力容器；2、液压控制系统；3、平移导轨；4、电气控制系统的面板；5、充气阀；6、排气阀；7、防爆电磁球阀8、活塞杆；9缸盖；10、缸体；11、压力表；12、数显表；13、启动/停止按钮；14、进气/排气按钮；15、工作/加料按钮；16、报警灯。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图的阐述，进一步说明本发明实质性特点和显著的进步，但本发明决非仅局限于实施例。
检查钠硫电池有无泄漏时，缸体密封液压系统与氦质谱检漏仪配套使用是一种有效的手段。
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。
氦气在空气中含量极少，氦质的讯号尽量放大而不怕受其它元件的影响，因此可以测出极小的讯号，从而检测出极小的漏孔。而且氦气是惰性气体，具有分子小质量轻，穿透性强，响应较快且稳定，不起化学作用，不污染被检件，操作安全等特点。
参照附图1，通过操作电气控制系统面板(4)的启动/停止按钮(13)启动缸体密封液压系统。将需检测的钠硫电池成批放入压力容器(1)内。操作面板工作/加料按钮(15)，缸体(10)沿平移导轨(3)前进，压下缸盖(9)。操作面板进气/排气按钮(14)，打开充气阀(5)充检漏气体，向压力容器(1)内加压，氦气便会进入有漏孔的钠硫电池内。保压2-5小时后，操作面板进气/排气按钮(14)，打开排气阀(6)卸压，使压力容器(1)内的空气压力降至常压。操作面板工作/加料按钮(15)，松开顶盖(9)，缸体(10)沿平移导轨(3)后退，取出钠硫电池。操作电气操控面板(4)的启动/停止按钮(13)停止缸体密封液压系统。这时，有漏孔的钠硫电池内的正压气体便会从漏孔处泄漏，配合氦质谱检漏仪，用吸枪检测钠硫电池表面的泄漏气体，判断出是否有漏孔以及漏孔的具体位置和漏率。
诚然，包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。
Claims (6)
1.一种钠硫电池施压检漏装置，其特征在于包括压力容器、防爆系统、液压控制系统、平移导轨和电气操控系统；其中，
①所述的压力容器底部为焊接板与框架结构法兰连接，顶部焊接法兰有O型圈槽，顶盖与油缸的活塞杆联接，保证负载中心在容器中心轴上；
②所述的防爆系统设置在压力容器中部，在容器中间开孔安装防爆电磁球阀；
③所述的液压控制系统的压力由调压阀块侧面的压力调整螺钉来调节，蓄能器充氮气以提高压紧缸的保压性能；压力继电器控制系统自动加载和卸荷停机；
④所述的平移导轨采用框架结构，保证压力容器的平稳推移，并设置限位开关，保证压力缸体到位与顶盖密封；
⑤所述的电气控制系统的按钮包括启动或停止按钮，进气/排气按钮、工作/加料按钮；
平移导轨、液压控制系统由电气控制系统面板上的按钮控制。
2.按权利要求1所述的检漏装置，其特征在于顶部O型圈槽内放置O型圈，与油缸连接的顶盖压紧密封。
3.按权利要求1所述的检漏装置，其特征在于电气控制系统设有报警灯，分别显示气体低压报警和液压低压报警。
4.按权利要求1所述的检漏装置，其特征在于压力容器的材质为冷拔精密无缝管。
5.按权利要求1所述的检漏装置，其特征在于电气控制系统的数显表显示高压容器内的气体压力；同时压力表显示液压系统压力和保压压力。
6.权利要求1-3或5中任一项所述的装置的使用方法，其特征在于与氦质谱检漏仪配套使用，其步骤是：
①通过操作电气控制系统的面板上的启动/停止按钮启动缸体密封液压系统；将需检测的钠硫电池放入压力容器内；
②启动操作面板上工作/加料按钮，缸体沿平移导轨前进，压下缸盖；
③启动操作面板上进气/排气按钮，打开充气阀，充入检漏气体，向压力容器内加压，氦气便会进入有漏孔的钠硫电池内；
④保压2-5小时后，启动操作面板上的进气/排气按钮，打开排气阀卸压，使压力容器内的空气压力降至常压
⑤启动操作面板上的工作/加料按钮，松开顶盖，缸体沿平移导轨后退，取出钠硫电池；
⑥操作电气控制系统面板上的启动/停止按钮，停止缸体密封液压系统，有漏孔的钠硫电池内的正压气体便会从漏孔处泄漏，配合氦质谱检漏仪，用吸枪检测钠硫电池表面的泄漏气体，判断出是否有漏孔以及漏孔的具体位置和漏率。
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