海瑞思質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)助力電池泄漏的檢測

01 電池泄漏的風險

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)生泄漏會影響電池壽命，導致車輛的續(xù)航里程降低；如果泄漏嚴重，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，最高只能達到1×10?4Pa·m3/s的分辨率，精度不夠；

2.VOC（可揮發(fā)性有機物）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，成本相對較低。

壓力衰減法的缺陷： 1.大漏測不準。電池注入電解液后，內(nèi)部空間非常小，只有零點幾毫升，采用直壓間接或差壓成品測試，對于大漏的產(chǎn)品無法識別； 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， 遠遠達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)性有機化合物（VOC）的氣體干擾，從而導致錯誤的判斷； 2.易誤判。電池VOC漏液后，會粘附在治具或管路中，清潔非常困難，會造成誤判； 3.需定期校準。當懷疑讀數(shù)不準時，需要用標準氣體做校準，標準氣體是一種耗品； 4.環(huán)境要求嚴格。設備對使用環(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，從而導致錯誤的判斷；

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后啟動時間長。如果產(chǎn)品大漏，氫氮混合氣體漏出，會造成本底濃度過高，需要等待溢出氣體散去才能進行下一次測試；

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一步碎裂成較小質(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子，它們在加速電場作用下獲取具有相同能量的平均動能而進入質(zhì)量分析器，質(zhì)量分析器將同時進入其中的不同質(zhì)量的離子。按質(zhì)荷比m/e大小進行分離，分離后的離子依次進入離子檢測器，采集放大離子信號，經(jīng)計算機處理，分析出樣品氣體中的有機物成分。

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！可實現(xiàn)微米級別的微小漏孔!

RGA通過對樣品氣體分子電離后，離子束經(jīng)過質(zhì)量分離器時，僅僅將有用的目標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實現(xiàn)檢測。

電池泄漏RGA法的優(yōu)點：

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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抽動腔體內(nèi)空氣循環(huán)流動，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比

應用場景：

海瑞思質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)的優(yōu)勢：

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

質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)將會在未來的鋰電產(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備的高新技術企業(yè)，已通過ISO9001-2016質(zhì)量管理體系認證。

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100多項服務過的企業(yè)已超過5000家，是國內(nèi)第一家起草“防水泄漏檢測企業(yè)標準”的單位，也是國家《電工電子產(chǎn)品防水性能試驗氣壓法—T/CSIQ 68001—2020》標準的主要起草單位。

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

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

審核編輯：劉清