El rendimiento impermeable y hermético de los sistemas de baterías de almacenamiento de energía es una de las características importantes para garantizar su funcionamiento confiable en diferentes condiciones ambientales. Para garantizar que el sistema de almacenamiento de energía pueda resistir las influencias ambientales externas como la humedad, el agua de lluvia, etc., se deben realizar estrictas pruebas de impermeabilidad y hermeticidad. Aquí hay varios métodos de prueba comunes:
1 método de atenuación de presión:
Este es uno de los métodos más utilizados para realizar pruebas de estanqueidad. Selle la carcasa de la batería de almacenamiento de energía y llénela con aire seco o gas inerte a una determinada presión, luego corte el suministro de gas y observe los cambios en la presión interna durante un período de tiempo. Determine el rendimiento de sellado de la batería creando un entorno de presión cerrado dentro o fuera de la batería y luego controle los cambios de presión a lo largo del tiempo. Si hay un punto de fuga en la batería, el aire comprimido dentro de la cámara se escapará hacia afuera a través del punto de fuga, lo que hará que la presión dentro de la cámara disminuya gradualmente. El detector monitoreará los cambios en la presión del aire en tiempo real y calculará la tasa de caída de presión mediante algoritmos internos. Según la tasa de cambio de presión, se puede calcular la tasa de fuga.
Pasos de operación:Selle la abertura del sistema de batería de almacenamiento de energía e inyecte una cierta presión de gas seco en el sistema a través del dispositivo de inflado de conexión. Detenga la inflación después de alcanzar la presión establecida para estabilizar el sistema durante un período de tiempo. Luego, utilice sensores de presión de alta precisión para registrar los cambios en la presión interna del sistema a lo largo del tiempo. Si la tasa de caída de presión está dentro del rango especificado, indica una buena estanqueidad. Por ejemplo, para un sistema de batería de almacenamiento de energía con una presión de prueba establecida de 30 kPa, una caída de presión de no más de 1 kPa en 10 minutos se considera calificada.
Escenarios aplicables:Este método es adecuado para diversas especificaciones de sistemas de baterías de almacenamiento de energía, especialmente para sistemas con estructuras de sellado complejas que pueden probarse de manera efectiva.
2 Método de observación de burbujas (método de inmersión en agua):
Este método sumerge la batería en agua y luego observa si hay burbujas dentro de la batería. Si hay burbujas, indica que la batería tiene fugas. Sin embargo, este método ha sido reemplazado por el método de caída de presión y el método de detección de helio debido a su lenta eficiencia de prueba y poca precisión.
Pasos de operación:Sumerja el sistema de batería de almacenamiento de energía en agua, excepto la interfaz eléctrica (con protección impermeable), y determine si hay una fuga observando si se generan burbujas. Para facilitar la observación, se puede agregar una pequeña cantidad de surfactante al agua para reducir la tensión superficial y facilitar la formación de burbujas.
Escenarios aplicables:Este es un método relativamente intuitivo que es adecuado para pequeños sistemas de baterías de almacenamiento de energía o para uso en la etapa inicial de prueba del producto, pero puede causar ciertas manchas de agua en el producto.
3 Método de detección de fugas con espectrómetro de masas de helio:
Utilice helio como gas trazador para la detección de fugas. Tiene una sensibilidad muy alta y puede detectar aberturas de fuga extremadamente pequeñas. El método específico consiste en evacuar o llenar el lado exterior del componente probado con gas de fondo, como nitrógeno, mientras se inyecta gas helio en el interior; Si se produce una fuga, los átomos de helio entrarán en la cavidad del sensor a través de la fuga y serán detectados.
Pasos de operación:Llene gas helio en el sistema de batería de almacenamiento de energía y utilice un detector de fugas de espectrómetro de masas de helio para detectarlo fuera del sistema. Debido a la fuerte penetrabilidad del gas helio, si hay un punto de fuga en el sistema, el gas helio se escapará. El detector de fugas puede detectar cantidades extremadamente pequeñas de gas helio para determinar la ubicación y la cantidad de la fuga.
Escenarios aplicables:Este método tiene una precisión extremadamente alta y es adecuado para sistemas de baterías de almacenamiento de energía que requieren alta impermeabilidad y hermeticidad, como baterías de almacenamiento de energía utilizadas en equipos submarinos o entornos extremadamente sensibles a la humedad.
4 Método de prueba de comparación de presión diferencial
Al aplicar una cierta presión al paquete de baterías y observar los cambios de presión, se puede determinar la estanqueidad.
Pasos de operación:Se requiere probar un material de referencia estándar libre de fugas simultáneamente con el sistema de batería de almacenamiento de energía probado. Llene ambos simultáneamente con gas de la misma presión y luego use un sensor de presión diferencial para monitorear la diferencia de presión entre los dos. Durante el proceso de prueba, si la presión diferencial permanece dentro de un rango muy pequeño, indica que la estanqueidad del sistema probado está calificada.
Escenarios aplicables:Adecuado para sistemas de baterías de almacenamiento de energía que requieren una alta precisión de prueba. Este método es más eficaz al comparar la estanqueidad de diferentes lotes o modelos de productos.
5 Método de inflación directa:
Debido a que generalmente hay orificios impermeables y transpirables reservados en la batería, la batería se puede inflar directamente para realizar pruebas de estanqueidad. Conecte el detector de hermeticidad al orificio impermeable y respirable del paquete de baterías a través de un tubo de gas, de modo que se pueda llenar una cierta cantidad de aire comprimido en el interior del paquete de baterías. Después de tres etapas de inflado, estabilización y prueba, el detector de hermeticidad puede detectar los cambios de gas dentro del paquete de baterías en tiempo real y juzgar si hay una fuga en el paquete de baterías en función de esto.
6 Proceso de prueba:
Principio de prueba:Ya sea que se trate de equipos de prueba herméticos nacionales o extranjeros, el proceso de prueba debe pasar por las siguientes cuatro etapas:
1. Etapa de inflación
La válvula solenoide de inflado/escape del dispositivo cambia a inflado, la válvula solenoide de aislamiento se abre y el dispositivo comienza a inflar el objeto medido. El valor de presión del sensor de presión aumenta gradualmente hasta alcanzar el valor de presión objetivo.
2. Etapa de estabilización de voltaje
Una vez que el valor de presión del sensor de presión del equipo alcanza el valor de presión objetivo, la válvula solenoide de aislamiento se cierra, deja de inflarse y el valor de presión del sensor de presión del equipo disminuye de forma no lineal.
3. Fase de prueba
Una vez que el sensor de presión del equipo se estabiliza, entra en la etapa de descenso lineal. En este punto, el equipo restablecerá el valor de caída de presión a cero, reiniciará el cálculo y generará los resultados de la prueba.
4. Etapa de escape
La válvula solenoide de aislamiento se abre, la válvula solenoide de escape de inflado cambia a escape, el gas interno del objeto medido se descarga y el valor del sensor de presión del equipo vuelve a 0.
Estándar de caída de presión y estándar de tasa de fuga: generalmente, el departamento de desarrollo los obtiene mediante múltiples pruebas de inmersión en la etapa inicial del desarrollo del producto, combinadas con el cálculo del volumen interno del paquete de baterías.
Los parámetros del proceso para las pruebas herméticas: la configuración del tiempo de inflado, el tiempo de estabilización y el tiempo de prueba deben depurarse y verificarse repetidamente en función de la estructura del producto y el ciclo de producción, y es necesario recopilar una gran cantidad de análisis de datos.
Fórmula de tasa de fuga
LRsccm=(V×∆p)/(Patm×t)
En la industria, la unidad de tasa de fuga es generalmente: cc/min
Patm: Presión atmosférica estándar
t: tiempo de prueba
∆ p: valor de caída de presión
V: El volumen del objeto que se mide se puede calcular basándose en los orificios de fuga estándar.
