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氦检漏_氦检漏原理_真空氦检漏工作原理

2017-01-20 07:00 网络整理 教案网

泄漏会让锂电池出现电解液挥发、水分渗入、鼓胀等诸多问题,进而导致锂电池性能下降乃至起火。也许在很多人的印象中,体积及容量都较小的数码锂电池泄漏表现没那么明显,甚至认为即使泄漏了也不会出现什么大问题,所以一直未引起行业重视。

不过,随着动力电池市场的兴起,以及下游车企对动力电池各项性能(尤其是安全性能和能量密度)要求极大提高,泄漏问题愈发得到动力电池企业的重视。经高工锂电今年上半年巡回近50家主流动力电池企业发现,对于严格检测动力电池泄漏的需求明显提升。

当前锂电池行业采用的检漏方式主要有水检目视检漏(水泡法)、气密性检漏(气检法)、压降式检漏(压降法)、差压检漏(差压法)、流量检漏(流量法)和真空箱式氦检漏(氦质谱检漏法)等。在这些方法当中,氦质谱检漏的检测精度最高,要比企业现有检测设备的检漏精度要高3-4个数量级。

但令人感到奇怪的是,目前国内电池企业普遍采用的还是水泡、气检等传统检漏方法,只有CATL、比亚迪等极个别大型动力电池企业在几年前开始用氦检设备做工艺尝试,至今仍只有寥寥几家在使用氦检设备。

既然是产品品质要求提升所需,为什么当前采用氦检设备的动力电池企业数量这么少?技术及市场推广难点在哪?未来发展走势是怎样的?高工锂电网专门请教了专业做氦检设备17年、氦检技术表现最出色的领军企业广州新龙浩工业设备有限公司(下称“新龙浩”)总经理林琦武,就上述话题展开深入对话:

高工锂电网:请介绍氦检设备的工作原理,相比于传统检漏方法有哪些优势?

林琦武:氦检是先将电池里的空气抽掉,然后注入氦气,用氦质谱检测仪探测有没有氦气漏出。一方面,氦气是惰性气体,不会跟正负极材料、电解液等发生反应,所以很安全;另一方面,氦气比任何介质都要小,如果电池里面连氦气都不会泄漏,说明密封很好。

电池厂可以选择两种氦检方式:一种是中间检,即在电池烘干注液之前进行检漏;一种是成品检,通常在化成之后进行检漏,最终氦气将留在电池内部。由于氦气的特性,比留有空气在电池内部更有优势,且不会影响电池包括安全性在内的任何性能。

现在由于各家工艺不一样,有些企业选择中间检,有些企业选择成品检。氦检漏其实经过中间检后,到成品还可能发生泄漏,因为此时注液口是没被检测的。而成品检是连电池最后的注液口都检测了,会更有保障些。有些电池厂很严谨,会同时做中间检及成品检,工艺更为完善。氦检漏这意味着一条电池生产线配备两套氦检设备。

相比于传统检漏方法,氦检检测效率高、检漏精度要高3-4个数量级,且不会对电池造成任何影响。而目前锂电池行业普遍采用的正压气泡检漏法容易导致电池壳体发生变形,同时检测效率和检测精度较低,尤其对金属壳体和铝塑膜软包装锂离子电池并不适用。

高工锂电网:目前动力电池企业对于氦检设备的接受程度如何?

林琦武:氦检设备确实能够帮助电池厂克服潜在的风险,严格把关电池泄漏问题。目前来看,大型动力电池企业已经开始慢慢收严电池泄漏标准,像CATL、比亚迪这样的一流动力电池企业基本都在用氦检设备。其实最早用氦检设备可追溯到2011年,那时作为工艺尝试在用。

需注意的是,虽然电池厂对泄漏精度要求在往上提高,但目前没有充分的研究表明电池泄漏到什么程度会对性能造成影响,国家也没有相关标准出台。如果让电池厂对基础设备投入增加太大不合适,但如果主观忽略泄漏问题或者设低要求,又可能对电池性能及安全造成影响,所以电池厂要在两者之间平衡好。

锂电池行业作为新兴行业,电池厂未必都意识到了杜绝电池泄漏的重要性,也未必给了足够的重视。作为专业的氦检设备提供商,新龙浩致力于用“专业”给锂电池行业技术支撑和帮助,公司设备可以根据电池企业泄漏标准灵活设定。