El rendiment impermeable i hermètic dels sistemes de bateries d'emmagatzematge d'energia és una de les característiques importants per garantir el seu funcionament fiable en diferents condicions ambientals. Per tal de garantir que el sistema d'emmagatzematge d'energia pugui suportar influències ambientals externes, com ara humitat, aigua de pluja, etc., s'han de dur a terme proves estrictes d'impermeabilitat i hermeticitat. Aquí hi ha diversos mètodes de prova habituals:
1 Mètode d'atenuació de pressió:
Aquest és un dels mètodes més utilitzats per a les proves d'estanquitat a l'aire. Segellar la carcassa de la bateria d'emmagatzematge d'energia i omplir-la amb aire sec o gas inert a una pressió determinada, després tallar el subministrament de gas i observar els canvis de pressió interna durant un període de temps. Determineu el rendiment de segellat de la bateria creant un entorn de pressió tancat dins o fora de la bateria i, a continuació, controleu els canvis de pressió al llarg del temps. Si hi ha un punt de fuita a la bateria, l'aire comprimit dins de la cambra es filtrarà cap a l'exterior a través del punt de fuita, fent que la pressió dins de la cambra disminueixi gradualment. El detector controlarà els canvis de pressió de l'aire en temps real i calcularà la taxa de caiguda de pressió mitjançant algorismes interns. A partir de la velocitat de canvi de pressió, es pot calcular la taxa de fuites.
Passos de funcionament:Segelleu l'obertura del sistema de bateries d'emmagatzematge d'energia i injecteu una certa pressió de gas sec al sistema mitjançant el dispositiu d'inflació de connexió. Atureu la inflació després d'arribar a la pressió establerta per estabilitzar el sistema durant un període de temps. Després, utilitzeu sensors de pressió d'alta precisió per registrar els canvis de pressió interna del sistema al llarg del temps. Si la taxa de caiguda de pressió es troba dins del rang especificat, indica una bona hermeticitat. Per exemple, per a un sistema de bateries d'emmagatzematge d'energia amb una pressió de prova establerta de 30 kPa, una caiguda de pressió de no més d'1 kPa en 10 minuts es considera qualificada.
Escenaris aplicables:Aquest mètode és adequat per a diverses especificacions de sistemes de bateries d'emmagatzematge d'energia, especialment per a sistemes amb estructures de segellat complexes que es poden provar eficaçment.
2 Mètode d'observació de bombolles (mètode d'immersió en aigua):
Aquest mètode submergeix la bateria a l'aigua i després observa si hi ha bombolles dins de la bateria. Si hi ha bombolles, indica que la bateria té fuites. Tanmateix, aquest mètode s'ha substituït pel mètode de caiguda de pressió i el mètode de detecció d'heli a causa de la seva lenta eficiència de prova i poca precisió.
Passos de funcionament:Submergiu el sistema de bateries d'emmagatzematge d'energia a l'aigua, excepte la interfície elèctrica (amb protecció impermeable), i determineu si hi ha una fuita observant si es generen bombolles. Per facilitar l'observació, es pot afegir una petita quantitat de tensioactiu a l'aigua per reduir la tensió superficial i facilitar la formació de bombolles.
Escenaris aplicables:Aquest és un mètode relativament intuïtiu que és adequat per a petits sistemes de bateries d'emmagatzematge d'energia o per utilitzar-lo en l'etapa de prova inicial del producte, però pot causar certes taques d'aigua al producte.
3 Mètode de detector de fuites de l'espectròmetre de masses d'heli:
Utilitzeu heli com a gas traçador per a la detecció de traces de fuites. Té una sensibilitat molt alta i pot detectar obertures de fuites extremadament petites. El mètode específic és evacuar o omplir la part exterior del component provat amb gas de fons com el nitrogen, mentre s'injecta gas heli a l'interior; Si es produeix una fuita, els àtoms d'heli entraran a la cavitat del sensor a través de la fuita i seran detectats.
Passos de funcionament:Ompliu gas heli al sistema de bateries d'emmagatzematge d'energia i utilitzeu un detector de fuites d'espectròmetre de masses d'heli per detectar-lo fora del sistema. A causa de la forta penetrabilitat del gas d'heli, si hi ha un punt de fuita al sistema, el gas d'heli es filtrarà. El detector de fuites pot detectar quantitats extremadament petites de gas d'heli per determinar la ubicació i la quantitat de la fuita.
Escenaris aplicables:Aquest mètode té una precisió extremadament alta i és adequat per a sistemes de bateries d'emmagatzematge d'energia que requereixen una alta impermeabilitat i hermeticitat, com ara les bateries d'emmagatzematge d'energia utilitzades en equips submarins o entorns extremadament sensibles a la humitat.
4 Mètode de prova de comparació de pressió diferencial
Aplicant una determinada pressió a la bateria i observant els canvis de pressió, es pot determinar l'estanquitat.
Passos de funcionament:Cal provar un material de referència estàndard sense fuites simultàniament amb el sistema de bateries d'emmagatzematge d'energia provat. Ompliu tots dos simultàniament amb gas de la mateixa pressió i, a continuació, utilitzeu un sensor de pressió diferencial per controlar la diferència de pressió entre els dos. Durant el procés de prova, si la pressió diferencial es manté dins d'un rang molt petit, indica que l'estanquitat del sistema provat està qualificada.
Escenaris aplicables:Adequat per a sistemes de bateries d'emmagatzematge d'energia que requereixen una alta precisió de prova. Aquest mètode és més eficaç quan es compara l'estanquitat de diferents lots o models de productes.
5 Mètode d'inflació directa:
Com que normalment hi ha forats impermeables i transpirables reservats al paquet de bateries, el paquet de bateries es pot inflar directament per a la prova d'estanquitat a l'aire. Connecteu el detector d'estanqueïtat a l'orifici transpirable impermeable de la bateria a través d'un tub de gas, de manera que es pugui omplir una certa quantitat d'aire comprimit a l'interior de la bateria. Després de tres etapes d'inflació, estabilització i prova, el detector d'estanquitat pot detectar els canvis de gas dins de la bateria en temps real i jutjar si hi ha una fuita a la bateria en funció d'això.
6 Procés de prova:
Principi de prova:Tant si es tracta d'equips de prova hermètic nacionals com estrangers, el procés de prova ha de passar per les quatre etapes següents:
1. Etapa d'inflació
La vàlvula de solenoide d'inflació/escapament del dispositiu passa a inflar, la vàlvula de solenoide d'aïllament s'obre i el dispositiu comença a inflar l'objecte mesurat. El valor de pressió del sensor de pressió augmenta gradualment fins a assolir el valor de pressió objectiu.
2. Etapa d'estabilització de tensió
Després que el valor de pressió del sensor de pressió de l'equip assoleixi el valor de pressió objectiu, la vàlvula solenoide d'aïllament es tanca, deixa d'inflar-se i el valor de pressió del sensor de pressió de l'equip disminueix de manera no lineal.
3. Fase de prova
Després que el sensor de pressió de l'equip s'estabilitzi, entra a l'etapa de descens lineal. En aquest punt, l'equip restablirà el valor de la caiguda de pressió a zero, reiniciarà el càlcul i emetrà els resultats de la prova.
4. Etapa d'escapament
La vàlvula solenoide d'aïllament s'obre, la vàlvula solenoide d'escapament d'inflació canvia a l'escapament, el gas intern de l'objecte mesurat es descarrega i el valor del sensor de pressió de l'equip torna a 0.
Estàndard de caiguda de pressió i estàndard de velocitat de fuites: generalment, el departament de desenvolupament els obté mitjançant múltiples proves d'immersió en la fase inicial del desenvolupament del producte, combinades amb el càlcul del volum intern de la bateria.
Els paràmetres del procés per a les proves hermtiques: la configuració del temps d'inflació, el temps d'estabilització i el temps de prova s'han de depurar i verificar repetidament en funció de l'estructura del producte i el cicle de producció, i cal recollir una gran quantitat d'anàlisi de dades.
Fórmula de la taxa de fuites
LRsccm=(V×∆p)/(Patm×t)
A la indústria, la unitat de velocitat de fuga és generalment: cc/min
Patm: pressió atmosfèrica estàndard
t: Temps de prova
∆ p: valor de la caiguda de pressió
V: el volum de l'objecte que es mesura es pot calcular a partir dels forats de fuita estàndard
