电动化催生车辆安全新泄漏检测挑战

当今替代驱动系统车辆产量快速意外增长，给车企及制造合作伙伴带来广泛泄漏检测挑战，以确保车辆质量。

例如，纯电动汽车（BEV）与插电混动（PHEV）的牵引电池系统，必须防水防潮，防止电池寿命衰减或起火。燃料电池电动车（FCEV）也有独特泄漏测试需求，特别是氢气罐、燃料电池及驱动电机电池。

INFICON发布50页综合指南，面向制造与质量工程师，涵盖电池单体、电池壳体、电机、电机冷却回路、燃料电池、氢气罐等广泛应用的泄漏检测方法。电子元件、控制模块、ADAS传感器亦在覆盖范围。

不仅乘用车电动化。麦肯锡与世界经济论坛近期调查显示，商用车将大规模从内燃机转向电驱。随EV产量增，质量顾虑倍增。

可靠泄漏测试贯穿生产全程至关重要。EV电池单体、电池包、电池冷却回路、电机及其他EV改造系统均需泄漏测试以保质量与安全。泄漏测试确保电池单体电解液在电池生产每阶段均不泄漏、不接触水。保证电池模组与电池包壳体完整性也关键。为何？电池电解液极易燃，可导致车辆起火。

运往OEM装配厂途中电池单体受损也须考虑。单体“热失控”可致燃烧电解液达1100℃（2012℉）。

车企期望锂离子电池寿命达10年以上。为达延长寿命，棱柱与圆柱电池单体泄漏率须在10⁻⁶至10⁻⁸ mbar·l/s区间。软包电池需测大泄漏（即宏观泄漏）及极小“毛细”泄漏。

基于质谱技术的新泄漏检测系统现可捕捉比以往小1000倍的泄漏。如INFICON ELT3000测试设备可识别直径仅几微米的泄漏。INFICON开发柔性测试腔防止软包损伤，支持软包真空测试。

电池包壳体有特定泄漏检测要求，因其保护模组单体免受水侵。视位置需满足IP67或IP69K防护等级。锂离子电池、功控单元、电机、电子模块等电气部件壳体常按IP67设计（IP67测试要求：部件水深1米浸泡30分钟功能仍全效）。

产线上测试组件最快最准方式是真空室检测氦示踪气体。另选累积法测试组装/未组装壳体，但周期更长。

若要测已组装电池包的垫片密封完整性，真空测试不可行——压差可能损坏垫片或破坏已装电容。建议用示踪气体“嗅探”泄漏检测电池包与组装壳体。

氢技术FCEV泄漏测试不可或缺，不只氢罐，还包括为电机供电的燃料电池堆与电池包。FCEV与BEV共享多组件及相似泄漏检测需求。均由锂电池驱动电机，但FCEV电池更小、储能更低。

FCEV自发电，其燃料电池堆、高低温冷却回路、氢罐/管路/循环系统均须泄漏测试。

无论BEV或FCEV，车辆传感器、控制模块、电驱动电机均需某种形式泄漏测试。水是车辆电气部件头号天敌。防水防潮至关重要，尤其自动驾驶或ADAS（高级驾驶辅助系统）。

车辆传感器常用低灵敏度、强温度依赖的压力衰减测试。ADAS制造商遵循零缺陷策略，可靠性比容许百万分之3.4错误的六西格玛高1000倍。雷达与激光雷达传感器不仅须防水，还须气密——完全隔绝湿气。

编辑自INFICON供稿。

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