L'étanchéité à l'air du pack de batteries est un facteur clé pour garantir la qualité et la sécurité du pack de batteries. Elle est liée à la sécurité, à la fiabilité et à la durée de vie du pack de batteries. Le test d'étanchéité à l'air du pack de batteries doit être effectué non seulement pendant le processus de production, mais également pendant l'entretien et l'inspection de la batterie.

1-Exigences relatives à l'étanchéité des batteries

Dans la production réelle, l'étanchéité à l'air du pack de batteries doit répondre aux exigences suivantes :

Performances d'étanchéité, la coque de la batterie, l'interface et les connecteurs doivent avoir de bonnes performances d'étanchéité pour empêcher la poussière, la vapeur d'eau et d'autres impuretés externes de pénétrer dans la batterie, ce qui peut être obtenu par soudage, produits d'étanchéité, matériaux imperméables, etc.

Performances d'étanchéité : pour empêcher l'humidité de pénétrer dans la batterie, provoquant des courts-circuits, de la corrosion et d'autres problèmes. Selon la norme nationale GB38031-2020 « Exigences de sécurité pour les batteries d'alimentation pour véhicules électriques », les performances d'étanchéité des batteries et de leurs composants doivent être conformes à la norme IP67. La plupart des véhicules à énergie nouvelle ont des exigences de performance d'étanchéité plus élevées pour les batteries et leurs composants, et doivent être conformes à la norme IP68, c'est-à-dire que la batterie peut empêcher l'eau de pénétrer dans la profondeur d'eau et le temps d'immersion spécifiés.

Les méthodes traditionnelles de test d'étanchéité à l'air comprennent la méthode de pression et la méthode d'immersion (test à l'eau). La méthode d'immersion consiste à immerger la plaque de refroidissement liquide dans l'eau et à observer si des bulles se forment pour juger de l'étanchéité.

Réservoir d'essai d'étanchéité à l'air du canal d'eau de la plaque de refroidissement liquide

Bien que la norme IP68 soit plus stricte, dans les applications réelles, la méthode de chute de pression est souvent utilisée comme principale méthode de détection pour répondre aux exigences IP68 en définissant des normes de détection d'étanchéité à l'air appropriées. La méthode de chute de pression détermine l'étanchéité à l'air du bloc-batterie en mesurant le changement de pression à l'intérieur du bloc-batterie. Lors de la réalisation de tests d'étanchéité à l'air, plusieurs paramètres doivent être pris en compte, tels que la pression de gonflage, le temps de gonflage, le temps de stabilisation de la pression et le taux de fuite.

（côté gauche）Diagramme de principe de base de la pression différentielle

（côté droit）Schéma de principe de base de la pression directe

2-Analyse du problème de fuite des plaques de refroidissement liquide

Avec l'augmentation continue de la demande du marché pour les véhicules à batterie, les systèmes de stockage d'énergie par batterie, etc., les packs de batteries à densité énergétique et à densité de puissance plus élevées sont largement utilisés. En raison des caractéristiques thermiques des batteries, pour assurer le fonctionnement stable des équipements de base tels que les batteries et améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie, la technologie de refroidissement liquide est l'une des principales voies techniques pour la gestion thermique du stockage d'énergie, et le test d'étanchéité à l'air du système de refroidissement liquide est devenu un lien clé.

La fuite de la plaque de refroidissement liquide est un problème grave : la fuite entrave le flux normal du liquide de refroidissement, affecte l'effet de dissipation thermique de la plaque de refroidissement liquide et réduit les performances de l'équipement ; la fuite peut également provoquer le vieillissement et l'endommagement des composants du système, réduisant ainsi la fiabilité du système ; la fuite peut également corroder les composants et circuits électroniques, augmentant le risque de défaillance de l'équipement et d'incendie.

Pourquoi le problème de fuite se produit-il encore après des tests rigoureux d'étanchéité à l'air pendant le processus de production et de fabrication de la plaque de refroidissement liquide ?

Processus de test d'étanchéité à l'air du système de refroidissement liquide

L'infiltration de liquide peut être causée par divers facteurs :

l Fissures et défauts minuscules, Les tests d'étanchéité à l'air des aménagements paysagers peuvent détecter de larges canaux de fuite, mais de minuscules fissures et défauts peuvent toujours exister. Ces minuscules fissures peuvent se dilater sous l'effet de la pression du liquide ou d'un environnement à haute température, provoquant des infiltrations de liquide.

l Différences de tension superficielle et de mouillabilité du liquide de refroidissement : lorsque la tension superficielle du liquide de refroidissement est faible, il est plus facile de pénétrer à travers de minuscules interstices. Si la conception de la tension superficielle de la plaque de refroidissement liquide n'est pas raisonnable ou si le liquide de refroidissement n'est pas correctement sélectionné, le problème d'infiltration de liquide peut s'aggraver.

Différences de mouillabilité : les différents liquides de refroidissement ont une mouillabilité différente sur les surfaces solides. Si la rugosité de la surface du matériau de la plaque froide liquide est élevée ou s'il existe des défauts microstructuraux, le liquide de refroidissement peut pénétrer plus facilement.

l Problèmes d'installation ou de processus : Si le processus d'installation de la plaque froide liquide n'est pas suffisamment précis, ou s'il y a des défauts dans le soudage, la connexion et d'autres processus, cela peut également entraîner une mauvaise étanchéité et augmenter le risque d'infiltration de liquide.

l Conditions environnementales : les variations de température, notamment dans les environnements à haute pression, peuvent affecter la perméabilité du liquide de refroidissement. Bien que ces facteurs environnementaux ne soient pas forcément pris en compte lors des tests d'étanchéité à l'air, en fonctionnement réel, les fluctuations de température peuvent entraîner une défaillance du joint.

l Vieillissement ou fatigue du matériau : Si le matériau de la plaque froide liquide est utilisé trop longtemps, il peut vieillir ou se fatiguer, entraînant une détérioration de ses performances d'étanchéité, augmentant ainsi le risque de fuite de liquide.

3-Mesures préventives contre les fuites de plaques de refroidissement liquide

l Améliorer la conception de la plaque de refroidissement liquide : en optimisant la structure et la conception de la plaque de refroidissement liquide, réduire les petites fissures et défauts et améliorer ses performances d'étanchéité. Par exemple, lors du soudage de la poutre d'installation du module sur la surface du canal d'écoulement, prendre des mesures anti-fuite pour éviter les fuites de liquide de refroidissement.

l Améliorer le niveau du processus de fabrication : dans le processus de production de la plaque de refroidissement liquide, des procédés et des matériaux de soudage de haute qualité sont utilisés pour garantir que le liquide de refroidissement ne pénètre pas facilement. Dans le même temps, pendant le processus d'assemblage, suivez strictement les procédures d'exploitation pour éviter tout desserrage ou installation incorrecte.

l Optimisez la combinaison des méthodes de détection pour garantir l'efficacité de la détection tout en améliorant la précision de la détection et en réduisant le taux de détection manquée. La méthode d'immersion et la méthode de chute de pression sont utilisées pour la détection de l'étanchéité à l'air, qui est simple à utiliser, économique et efficace, et convient aux besoins de détection de routine à grande échelle. Cependant, la précision de détection des deux méthodes est faible. La précision de détection de la méthode de chute de pression est généralement un taux de fuite de 1×10-4Pa·m³/s, et la précision des résultats de détection est facilement perturbée par des facteurs tels que la température, l'humidité, la propreté et la pression. Utilisez un équipement de détection avec une précision de détection plus élevée et un meilleur effet pour augmenter la précision de détection à 1×10-6Pa·m³/s, améliorant ainsi l'effet de détection.

Outre les mesures préventives concernant la plaque de refroidissement liquide elle-même, il est également nécessaire d'adopter des stratégies de réponse appropriées dans de multiples aspects tels que la sélection du liquide de refroidissement, la sélection des joints et l'environnement de travail de l'équipement.

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