氦質(zhì)譜檢漏儀在提升電池一致性上的重要作用
鋰電池行業(yè)作為一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)，特別是在需要提高動(dòng)力電池性能的時(shí)候，產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都花在提高動(dòng)力電池的能量密度上，取得了良好的效果。事實(shí)上，除了電池、PACK和材料外，電池制造和新能源汽車的質(zhì)量也取決于電池制造設(shè)備的安全性和可靠性。其中，氦泄漏檢測(cè)技術(shù)是動(dòng)力電池生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的一部分。
隨著新能源汽車的發(fā)展上升到國(guó)家戰(zhàn)略，當(dāng)前汽車工業(yè)的發(fā)展迎來(lái)了機(jī)遇和轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在新的機(jī)遇背后，上游動(dòng)力電池行業(yè)迎來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的廣泛資本投資已不能滿足競(jìng)爭(zhēng)需求。只有升級(jí)技術(shù)，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量，才能取得巨大的發(fā)展。國(guó)家補(bǔ)貼政策傾向于更高能量密度的動(dòng)力電池，這也對(duì)新能源汽車和動(dòng)力電池的測(cè)試提出了新的要求。
泄漏會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)揮發(fā)、水滲透、膨脹等問(wèn)題，從而導(dǎo)致鋰電池性能下降甚至火災(zāi)爆炸。也許在許多人的印象中，體積和容量較小的數(shù)字鋰電池泄漏性能并不那么明顯，甚至認(rèn)為即使泄漏也不會(huì)有大問(wèn)題，所以沒(méi)有引起行業(yè)的關(guān)注。
隨著動(dòng)力電池市場(chǎng)的興起和下游汽車公司對(duì)動(dòng)力電池性能（特別是安全性能和能量密度）的要求，泄漏問(wèn)題越來(lái)越受到動(dòng)力電池企業(yè)的重視。今年上半年，近50家主流動(dòng)力電池企業(yè)發(fā)現(xiàn)，對(duì)嚴(yán)格檢測(cè)動(dòng)力電池泄漏的需求顯著增加。
當(dāng)前鋰電池行業(yè)采用的檢漏方式主要有水檢目視檢漏(水泡法)、氣密性檢漏(氣檢法)、壓降式檢漏(壓降法)、差壓檢漏(差壓法)、流量檢漏(流量法)和真空箱式氦檢漏(氦質(zhì)譜檢漏法)等。在這些方法當(dāng)中，氦質(zhì)譜檢漏的檢測(cè)精度高，要比企業(yè)現(xiàn)有檢測(cè)設(shè)備的檢漏精度要高3-4個(gè)數(shù)量級(jí)。
1、氦檢設(shè)備的工作原理，相比于傳統(tǒng)檢漏方法有哪些優(yōu)勢(shì)?
氦檢是先將電池里的空氣抽掉，然后注入氦氣，用氦質(zhì)譜檢測(cè)儀探測(cè)有沒(méi)有氦氣漏出。一方面，氦氣是惰性氣體，不會(huì)跟正負(fù)極材料、電解液等發(fā)生反應(yīng)，所以很安全;另一方面，氦氣比任何介質(zhì)都要小，如果電池里面連氦氣都不會(huì)泄漏，說(shuō)明密封很好。
電池廠可以選擇兩種氦檢方式：
一種是中間檢，即在電池烘干注液之前進(jìn)行檢漏;
一種是成品檢，通常在化成之后進(jìn)行檢漏，終氦氣將留在電池內(nèi)部。由于氦氣的特性，比留有空氣在電池內(nèi)部更有優(yōu)勢(shì)，且不會(huì)影響電池包括安全性在內(nèi)的任何性能。
現(xiàn)在由于各家工藝不一樣，有些企業(yè)選擇中間檢，有些企業(yè)選擇成品檢。其實(shí)經(jīng)過(guò)中間檢后，到成品還可能發(fā)生泄漏，因?yàn)榇藭r(shí)注液口是沒(méi)被檢測(cè)的。而成品檢是連電池后的注液口都檢測(cè)了，會(huì)更有保障些。有些電池廠很嚴(yán)謹(jǐn)，會(huì)同時(shí)做中間檢及成品檢，工藝更為完善。這意味著一條電池生產(chǎn)線配備兩套氦檢設(shè)備。
相比于傳統(tǒng)檢漏方法，氦檢檢測(cè)效率高、檢漏精度要高3-4個(gè)數(shù)量級(jí)，且不會(huì)對(duì)電池造成任何影響。而目前鋰電池行業(yè)普遍采用的正壓氣泡檢漏法容易導(dǎo)致電池殼體發(fā)生變形，同時(shí)檢測(cè)效率和檢測(cè)精度較低，尤其對(duì)金屬殼體和鋁塑膜軟包裝鋰離子電池并不適用。氦質(zhì)譜檢漏儀在電池檢漏中有顯而易見的優(yōu)勢(shì)。
2、目前動(dòng)力電池企業(yè)對(duì)于氦檢設(shè)備的接受程度如何?
氦檢設(shè)備確實(shí)能夠幫助電池廠克服潛在的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)格把關(guān)電池泄漏問(wèn)題。目前來(lái)看，大型動(dòng)力電池企業(yè)已經(jīng)開始慢慢收嚴(yán)電池泄漏標(biāo)準(zhǔn)，像CATL寧德時(shí)代、比亞迪這樣的一流動(dòng)力電池企業(yè)基本都在用氦檢設(shè)備。其實(shí)早用氦檢設(shè)備可追溯到2011年，那時(shí)作為工藝嘗試在用。
需注意的是，雖然電池廠對(duì)泄漏精度要求在往上提高，但目前沒(méi)有充分的研究表明電池泄漏到什么程度會(huì)對(duì)性能造成影響，國(guó)家也沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。如果讓電池廠對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備投入增加太大不合適，但如果主觀忽略泄漏問(wèn)題或者設(shè)低要求，又可能對(duì)電池性能及安全造成影響，所以電池廠要在兩者之間平衡好。
3、一套氦檢設(shè)備的成本大概是多少?會(huì)給電池廠增加成本負(fù)擔(dān)嗎?
現(xiàn)在各家電池廠的工藝不一樣，生產(chǎn)效率及電池型號(hào)都不同，新龍浩會(huì)根據(jù)電池廠生產(chǎn)線安排、物流對(duì)接方式提供定制設(shè)備，相應(yīng)報(bào)價(jià)會(huì)有所不同。相對(duì)于電池廠整線設(shè)備投入來(lái)說(shuō)，氦檢設(shè)備投入是很少的。
4、未來(lái)電池行業(yè)對(duì)氦檢設(shè)備的需求是怎樣的?會(huì)比汽車零部件行業(yè)需求大嗎?
從產(chǎn)品質(zhì)量提升角度來(lái)看，電池廠會(huì)越來(lái)越重視氦檢，總體需求肯定是增長(zhǎng)的;另從檢漏技術(shù)來(lái)看，到后應(yīng)該可以給各種不同類型電池都能提供好的技術(shù)方案，所以未來(lái)不管電池廠走哪個(gè)技術(shù)方向，總體需求都會(huì)上升;如果跨領(lǐng)域比較來(lái)看，電池行業(yè)對(duì)于氦檢的需求暫時(shí)不會(huì)比汽車行業(yè)更大，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)可能會(huì)。
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