CN116183141A - 一种电池包气密性检测装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包气密性测试装置，包括：箱体壳体1、维修口封板2、连接螺母3、密封圈4、防爆防水透气阀5、气管接头6、气管7、空压机8、加热器9、压力传感器10，红外热成像仪11、温度传感器12，13以及相应的控制单元13，本发明还提出一种电池包气密性测试方法，在不改变原电池包结构的同时，提升气密性检测效率，缩短气密性检测时间，确定泄露的位置，具有很强的工程价值和推广意义。

Description

一种电池包气密性检测装置与方法
技术领域
本发明涉及一种电池箱技术领域，特别是涉及一种电池包气密性检测装置与方法。
背景技术
能源短缺与环境恶化问题日益严重，新能源行业的开发日益受到各界的广泛关注，如今的电动车主要还是以CNG汽车、公交车居多，还有一些混合动力车辆，但是其成本较高，因此纯电动车辆取代现有的常规的车辆必然成为一种趋势，其对于改善城市环境有着重要的意义。在这种情况下，可充电电池的应用日益推广，电池系统在电动车中得以使用。
动力电池包是电动汽车的核心部件，将锂离子二次电池、镍氢电池等单电池串联连接多个并作为-个部件单位的高电密闭的电池包(也被称为电池组)搭载于车辆。另外，通过采用能够密闭的刚性较高的容器，从而能够搭载于车辆的车厢外部,能够将大容量的电池包作为车辆的驱动电源。纯电动汽车动力电池组输出电压高达200V以上，电池箱体必须密封防水，防止进水导致电路短路。密封性直接影响到电池系统的工作安全,所以电池箱体防护等级要求达到IP67。
满足IP67防护等级的动力电池系统，现在大多采用气密性测试，基本等效于IP67泡水测试。现有技术中，对电池包进行气密性检测时，通常是制作与防爆阀或平衡阀相适配的气密性检测工装，以将防爆阀或平衡阀作为测试接口，对电池包进行气密性测试。检测时，将气密性检测工装安装到防爆阀或平衡阀上，利用防爆阀或平衡阀的透气膜(膨体聚四氟乙烯)将气体压入电池包内或者从电池包内将气体吸出，使电池包内部整体呈现短时间的正压或负压，并通过检测一段时间内电池包内的压差衰减程度，来判断电池包的气密性性能是否满足要求。申请号为CN202011586645.X专利将气流通道作为气密性检测接口，对电池包进行气密性检测。在原有电池包上寻找具有气流通道的元器件，将其作为气密性检测接口进行气密性测试，避免采用电池包的透气阀作为气密性检测接口。申请号为202010098175.6的专利将变形防止构件配置于外装体的宽幅面的大致整体,防止上述宽幅面的变形对差压法的影响。申请号为CN202210461857.8的专利实现在关闭微型气泵后，观察仪表盘内的指示针是否发生转动为判断该电池箱是否出现漏气。
综上所述，这些测试方法都是依据差压式的方法测试气密性，但存在以下问题：
1)只能做出气密性合格与否的结论，不能确定泄露的位置。如果要确定具体泄露的位置，需要进一步的措施，比如肥皂水的涂抹等，费时费力。
2)测试过程忽略了环境温度、海拔高度等因素对电池包内气体压力的影响，造成气密性检测误差。为减少这些影响，需要设置恒温恒压测试室，这种投资给企业带来了经济上和技术上的巨大负担。
因此，现有技术为了确保电池包结构的完整性，只能降低气体压力，以延长测试时间的方式来保证气密性测试的顺利进行，这无疑制约了生产效率，使生产产能降低。
综上所述，如何在不改变原电池包结构的同时，提升气密性检测效率，缩短气密性检测时间，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种电池包气密性测试装置，在不改变原电池包结构的同时，提升气密性检测效率，缩短气密性检测时间，确定泄露的位置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种电池包气密性测试装置，包括：箱体壳体1、维修口封板2、连接螺母3、密封圈4、防爆防水透气阀5、气管接头6、气管7、空压机8、加热器9、压力传感器10，红外热成像仪11、温度传感器12，13以及相应的控制单元13。所述的箱体壳体1上开设有维修口14，维修口封板2固定在箱体壳体1上且封盖在箱体壳体的维修口上12，在箱体壳体1与维修口封板2之间设有密封圈15，在维修口封板的中部开设一个透孔，连接螺母3焊接在维修口封板上且与维修口封板的透孔贯通。所述的气管接头6固接在气管7外端，气管接头6一段螺接在连接螺母3上。气管6另一端依次连接压力传感器10、温度传感器13、加热器9、空压机8。所述的温度传感器12设置于测试场所测试装置处，感知测试现场的温度；所述的红外热成像仪11为手持式；温度传感器12与红外热成像仪11数据均传输于相应的控制单元13。
进一步的，连接螺母3既可与气管接头6螺接，也可与防爆防水透气阀5螺接，一孔两用，可在气密性检测完后拆下检测装置，安装上防爆防水阀密封。
进一步的，箱体壳体1周边设置具有定位标志的贴条，其材质为塑料或者不锈钢等，为泄露位置明确定位。
进一步的，加热器不限于电热带、加热片以及热泵型加热器等。
本发明的目的之二是提供一种电池包气密性测试方法，在不改变原电池包结构的同时，提升气密性检测效率，缩短气密性检测时间，确定泄露的位置。
步骤1.温度传感器12实时检测测试现场的温度T0；
步骤2.设定加热器的加热温度T＝T0+△T；设定电池包为压力预定值P0；设置允许压力降阀值△Pmax；
步骤3.拆卸防爆防水透气阀5，封堵箱体壳体1，连接测试装置；
步骤4.控制单元13开启加热器9，预热τ秒，开启空压机8，在压力传感器10达到压力预定值P0时，控制单元13关闭加热器9，空压机8。
步骤5.控制单元13检测时间△τ压力传感器10的变化率△P，当△P＜△Pmax时，气密性合格进入步骤6；当△P≧△Pmax时，气密性不合格，红外热成像仪11扫描电池包表面，由于电池包内温度大于测试现场温度，在红外热成像仪方便检测泄露位置，在定位标志的贴条的辅助下，泄露位置确定明确，并标识出来，经过出处理后，进入步骤3；
步骤6.拆卸测试装置，连接防爆防水透气阀5，测试结束。
采用上述技术方案后，本发明具有以下优点：
1)在加热器的作用下，利用热空气的作用，起到加压的作用，克服外界温度高度等变化对电池包的影响，增加测试的正确率。
2)检测出变化率，改变人为因素的影响，增加公正性。
3)利用红外成像仪明确泄露位置，方便快捷，大大提高效率。
4)本发明操作简单，自动化程度高，具有很高的市场推广价值。
附图说明
图1为本发明一种电池包气密性测试装置示意图；
图2为本发明一种电池包气密性测试方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本发明的目的之一是提供一种电池包气密性测试装置，如图1所示，在不改变原电池包结构的同时，提升气密性检测效率，缩短气密性检测时间，确定泄露的位置。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电池包气密性测试装置，包括：箱体壳体1、维修口封板2、连接螺母3、密封圈4、防爆防水透气阀5、气管接头6、气管7、空压机8、加热器9、压力传感器10，红外热成像仪11、温度传感器12，13以及相应的控制单元14。所述的箱体壳体1上开设有维修口15，维修口封板2固定在箱体壳体1上且封盖在箱体壳体的维修口上12，在箱体壳体1与维修口封板2之间设有密封圈4，在维修口封板的中部开设一个透孔，连接螺母3焊接在维修口封板上且与维修口封板的透孔贯通。所述的气管接头6固接在气管7外端，气管接头6一段螺接在连接螺母3上。气管6另一端依次连接压力传感器10、温度传感器13、加热器9、空压机8。所述的温度传感器12设置于测试场所测试装置处，感知测试现场的温度；所述的红外热成像仪11为手持式；温度传感器12与红外热成像仪11数据均传输于相应的控制单元13。
进一步的，连接螺母3既可与气管接头6螺接，也可与防爆防水透气阀5螺接，一孔两用，可在气密性检测完后拆下检测装置，安装上防爆防水阀密封。
进一步的，箱体壳体1周边设置具有定位标志的贴条，其材质为塑料或者不锈钢等，为泄露位置明确定位。
进一步的，加热器不限于电热带、加热片以及热泵型加热器等。
本发明的目的之二是提供一种电池包气密性测试方法，如图2所示，在不改变原电池包结构的同时，提升气密性检测效率，缩短气密性检测时间，确定泄露的位置。
步骤1.温度传感器12实时检测测试现场的温度T0＝30℃；
步骤2.设定加热器的加热温度T＝T0+△T＝30+20＝50℃；设定电池包为压力预定值P0＝60kPa；设置允许压力降阀值△Pmax＝100Pa；
步骤3.拆卸防爆防水透气阀5，封堵箱体壳体1，连接测试装置；
步骤4.控制单元13开启加热器9，预热τ＝120秒，开启空压机8，在压力传感器10达到压力预定值P0＝60kPa时，控制单元13关闭加热器9，空压机8。
步骤5.控制单元13检测时间△τ＝360s，压力传感器10的变化率△P，当△P＜△Pmax时，气密性合格进入步骤6；当△P≧△Pmax时，气密性不合格，红外热成像仪11扫描电池包表面，由于电池包内温度大于测试现场温度，在红外热成像仪方便检测泄露位置，在定位标志的贴条的辅助下，泄露位置确定明确，并标识出来，经过出处理后，进入步骤3；
步骤6.拆卸测试装置，连接防爆防水透气阀5，测试结束。
采用上述技术方案后，本发明具有以下优点：
1)在加热器的作用下，利用热空气的作用，起到加压的作用，克服外界温度高度等变化对电池包的影响，增加测试的正确率。
2)检测出变化率，改变人为因素的影响，增加公正性。
3)利用红外成像仪明确泄露位置，方便快捷，大大提高效率。
4)本发明操作简单，自动化程度高，具有很高的市场推广价值。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电池包气密性测试装置，其特征在于，包括：箱体壳体1、维修口封板2、连接螺母3、密封圈4、防爆防水透气阀5、气管接头6、气管7、空压机8、加热器9、压力传感器10，红外热成像仪11、温度传感器12，13以及相应的控制单元13；所述的箱体壳体1上开设有维修口14，维修口封板2固定在箱体壳体1上且封盖在箱体壳体的维修口上12，在箱体壳体1与维修口封板2之间设有密封圈15，在维修口封板的中部开设一个透孔，连接螺母3焊接在维修口封板上且与维修口封板的透孔贯通；所述的气管接头6固接在气管7外端，气管接头6一段螺接在连接螺母3上；气管6另一端依次连接压力传感器10、温度传感器13、加热器9、空压机8；所述的温度传感器12设置于测试场所测试装置处，感知测试现场的温度；所述的红外热成像仪11为手持式；温度传感器12与红外热成像仪11数据均传输于相应的控制单元13。
2.根据权利要求1所述的电池包气密性测试装置，其特征在于，连接螺母3既可与气管接头6螺接，也可与防爆防水透气阀5螺接，一孔两用，可在气密性检测完后拆下检测装置，安装上防爆防水阀密封。
3.根据权利要求1所述的电池包气密性测试装置，其特征在于，箱体壳体1周边设置具有定位标志的贴条，其材质为塑料或者不锈钢等，为泄露位置明确定位。
4.根据权利要求1所述的电池包气密性测试装置，其特征在于，加热器不限于电热带、加热片以及热泵型加热器等。
5.一种电池包气密性测试方法，在不改变原电池包结构的同时，提升气密性检测效率，缩短气密性检测时间，确定泄露的位置，其特征为：
步骤1、温度传感器12实时检测测试现场的温度T0；
步骤2、设定加热器的加热温度T＝T0+△T；设定电池包为压力预定值P0；设置允许压力降阀值△Pmax；
步骤3、拆卸防爆防水透气阀5，封堵箱体壳体1，连接测试装置；
步骤4、控制单元13开启加热器9，预热τ秒，开启空压机8，在压力传感器10达到压力预定值P0时，控制单元13关闭加热器9，空压机8；
步骤5、控制单元13检测时间△τ压力传感器10的变化率△P，当△P＜△Pmax时，气密性合格进入步骤6；当△P≧△Pmax时，气密性不合格，红外热成像仪11扫描电池包表面，由于电池包内温度大于测试现场温度，在红外热成像仪方便检测泄露位置，在定位标志的贴条的辅助下，泄露位置确定明确，并标识出来，经过出处理后，进入步骤3；
步骤6、拆卸测试装置，连接防爆防水透气阀5，测试结束。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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