提升电动汽车电池泄漏测试精度，保障锂离子电池包安全
接触水蒸气是混合动力和电动汽车（EV）用锂离子（Li-ion）电池的“死刑判决”。若湿气进入电池单体与电解液反应，会生成酸。酸可引发放热反应，导致热失控——内部起火。
灾难性单体损坏是最坏情况，但任何允许酸侵入的单体泄漏都成问题。“若电池包内酸泄漏普遍，既是保修问题也是客户不满，”Inficon汽车市场销售经理Thomas Parker说，该公司制造气体分析仪器。
如今使用示踪气体及相关设备进行电池包泄漏检测很常见，但在单体级别发现泄漏截然不同。目前电动汽车用三种主要电池单体——圆柱形、棱柱形和软包——软包因重量轻日益普及。真空加压软包单体通常由工人目视检查，判断存储和运输过程中是否鼓包外凸。
“重要的是要知道：导致软包一周内鼓包的泄漏，不反映湿气入侵数月或数年发生的泄漏大小，”Parker告诉SAE《汽车工程》杂志。“我们想了解比目视测试指示小百万倍的泄漏。”
测试技术解决方案
Inficon声称其新发布的ELT3000技术可检测比使用示踪气体的常规测试方法小1000倍的锂离子电池单体泄漏。泄漏检测系统采用真空室、气体控制单元和气体检测单元。Inficon工程师编写运行气体控制单元和气体检测单元的软件。
系统使用四极质谱仪及真空室连接气体检测单元的方式，凸显测试方法独特性。公司为此方案注册专利，Inficon泄漏检测工具研究经理Daniel Wetzig博士指出。
在电解液填充软包单体ELT300泄漏检测过程中，测试设备保护柔软单体包。“系统用柔性膜轻柔封装软包单体，使被测样品不受损，”Parker说。柔性膜表面含结构作为单独边界层。“我们要软包单体舒适安全。也不想柔性膜封住孔洞，测试中掩盖泄漏，”他解释。
据ELT3000开发者称，系统对锂离子电池单体提供高精度泄漏测试，与传统测试程序形成鲜明对比。“泄漏测试主要优势是电池单体已填充电解液溶剂，无需测试气体，”Wetzig指出。ELT3000可处理不同类型电解液溶剂，包括碳酸二甲酯（DMC）、碳酸乙甲酯（EMC）和聚丙烯（PP）。Inficon自2020年起开始推出软包、棱柱形和圆柱形电池泄漏检测生产设备。
目前常规测试空硬壳棱柱形或圆柱形单体，是将氦气示踪气体填充单体，在真空室中检测泄漏。电解液在“干法”测试后注入单体。较少见测试法将电解液填充单体置入真空室，在压力下暴露于氦气，称“氦气轰击”。氦气测试气体逸入真空室时检测泄漏。
Inficon ELT3000泄漏检测系统由公司科隆德国研究人员利用纽约州锡拉丘兹北美总部传感器技术开发。产品开发历时30个月。“ELT3000泄漏测试给出单体气密性明确答案，从而给出电池寿命，”据Wetzig称。
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