电池氦检机的作用及技术解析
发布时间：
2025-09-09 14:17
一、核心作用
1. 密封性检测与质量控制
· 功能：通过注入氦气并利用氦质谱检漏仪，检测电池壳体、焊缝及密封钉的微小泄漏，确保密封性能符合标准（如IP67）。
· 关键场景：
o 前氦检：注液前检测壳体焊缝密封性，漏率限值通常为10−6mbarcdotpL/s。
o 后氦检：注液后检测密封钉焊接质量，采用负压法喷射氦气至可疑漏点。
o PACK包检测：通过常压累积氦检法，在3kPa压差和6%氦浓度下快速定量检测，节省氦气成本。
2. 安全性保障
· 预防风险：及时发现微小泄漏，避免电解液泄漏导致的短路、起火或爆炸，尤其在新能源汽车和储能领域至关重要。
· 合规性：确保电池满足严苛的安全标准（如UN38.3），降低召回风险。
3. 生产效率提升
· 自动化集成：结合机械手、真空系统及氦质谱检漏仪，实现全自动上料、检测、分拣，检测节拍快（≥12PPM），误检率低（<1%）。
· 数据追溯：通过MES系统记录检测数据，支持质量追溯与工艺优化。
二、技术原理与优势
1. 氦气特性与检测原理
· 氦气优势：
o 分子小（直径约0.28nm）：能穿透微小孔隙，检测灵敏度高。
o 惰性：不与电池材料反应，确保检测安全性。
o 大气含量低（约5.2ppm）：减少环境干扰，提升检测精度。
· 检测方法：
o 正压法（前氦检）：抽真空后充氦，检测泄漏至外部的氦气。
o 负压法（后氦检）：抽真空后喷射氦气至可疑漏点，检测内部泄漏至外部的氦气。
o 常压累积氦检：在接近常压环境下检测，适用于大型PACK包，节省氦气。
2. 关键设备与技术
· 氦质谱检漏仪：核心部件，通过质谱分析检测氦离子流强度，精度达10−13Pacdotpm3/s。
· 真空系统：包括分子泵、机械泵，确保检测环境真空度（<10Pa）。
· 自动化设计：机械手同步上下料，合格品与不合格品自动分拣，减少人工干预。
3. 创新与成本优化
· 低浓度氦检：采用10%氦气混合气体，节省90%氦气费用。
· 氦气回收系统：通过压缩机和高压罐回收残留氦气，回收率达85%以上。
· 无氦检测技术：英福康公司利用电解液溶剂作为示踪气体，直接检测泄漏，避免氦气依赖。
三、应用场景
1. 单体电池检测
· 方形铝壳/圆柱电池：前氦检检测焊缝，后氦检检测密封钉。
· 软包电池：采用柔性膜真空室，适应软包形态，避免检测损伤。
2. 电池PACK检测
· 托盘/上盖/水冷板：检测气密性，确保防水等级（IP67）。
· 常压累积氦检：快速定量检测，满足产线节拍要求。
3. 特殊场景
· 高电压电池：检测270V直流负载的通断控制，提升系统可靠性。
· 航空航天：在高压配电系统中，通过氦检确保密封性，防止气体泄漏引发故障。
四、总结
电池氦检机通过氦气的物理特性实现高精度、无损的密封性检测，是保障电池安全与性能的关键设备。其技术演进聚焦于提升检测效率、降低氦气成本及自动化水平，推动新能源汽车和储能行业的产品质量提升。未来，随着无氦检测技术和氦气回收技术的普及，氦检机的经济性和环保性将进一步提升，成为电池制造不可或缺的质量控制工具。
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