为了确保现代牵引电池的运行可靠性和耐用性,对其最小部件的密封性至关重要:锂离子电池。在生产过程中,必须对所有电芯的外壳进行泄漏测试。易燃的电解液不得泄漏,大气中的湿气也不得渗透到电解液池中,因为水会与电解液反应生成腐蚀性的氢氟酸。此外,泄漏还会降低牵引电池的容量和寿命。在生产过程中仔细进行泄漏测试对于质量保证至关重要。
电池泄漏检测器直接检测从电池泄漏到真空测试室中的电解液溶剂。这使其比之前的方法(如压力测试或氦气轰炸)更加可靠。通过使用强大的外部真空泵,可以实现高吞吐量,从而实现大规模生产。
缩短循环时间的措施包括
最小化真空室中的死体积
使用特别强大的外部真空泵以及额外的阀门进行排气和最终通风
在实际测试周期开始之前,甚至在电池上清除电解液残留物
对于一个自由体积为1升的测试室(测试室体积减去测试样本体积),典型的预设测量周期包括5秒钟清除电池表面的电解液残留物,32秒钟将真空室抽真空至约5毫巴的绝对压力,6秒钟进行密封测量,以及4秒钟对真空室进行通风——总计47秒钟。此外,还需要处理时间来装载和卸载样品进出腔室。另一方面,如果同一个测试室使用容量为每分钟100升的外部泵,抽真空时间将从32秒减少到12秒。对于预清洁的测试样品(例如,通过激光清洁),可以节省额外的5秒钟清洁时间,从而将测量周期显著从47秒减少到22秒。
批量测试实现高通量测试
仔细观察,吞吐量通常是泄漏测试中比纯循环时间更关键的变量。批量测试方法可以显著提高测试期间的吞吐量。
假设典型的电芯缺陷率为生产中的0.5%,批量大小为16个电芯,允许每班次使用22秒的循环时间测试约20,900个电芯。然而,这包括平均105批16个电芯,其中一些包含泄漏的电芯。假设在四个减半步骤之一后,每次人工检查需要30秒,这导致每班次大约需要3.5小时来手动识别所有泄漏的电芯。另一方面,如果在这个例子中使用64个电芯的批量大小,每班次可以检查大约83,800个电芯,但平均也会有420批有缺陷的电芯。同时,所需的减半步骤数量增加到6次。这导致每班次大约需要20.9小时来手动识别泄漏的电芯。