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封盖密封性测试仪SST-02在新能源电池壳体密封焊缝完整性检测方案

在新能源动力电池及储能系统生产中,电池壳体(铝塑膜、铝壳、塑胶壳)的激光焊接或热封密封焊缝的完整性,是防止电解液泄漏、隔

在新能源动力电池及储能系统生产中,电池壳体(铝塑膜、铝壳、塑胶壳)的激光焊接或热封密封焊缝的完整性,是防止电解液泄漏、隔绝湿气侵入、保障电气安全与长期循环寿命的绝对性技术屏障。传统的氦质谱检漏设备昂贵、效率低,而传统气密性测试方法在检出微小慢性泄漏及精确定位方面存在局限。

本方案基于封盖密封性测试仪SST-02的高精度正压法,构建一套适用于电池壳体密封焊缝的离线精密检测、失效分析与工艺验证体系,实现对微观泄漏缺陷的灵敏捕捉与空间定位。

 

一、 方案针对的核心挑战与技术路径

电池壳体密封失效通常源于焊接工艺波动(如功率、速度、对位)、材料污染、或壳体结构在充放电过程中的微应变。此类缺陷可能表现为亚微米级的穿透性气孔或裂纹,在电池内部低气压或外部高湿环境下会引发渐进性失效。

SST-02在本应用中的价值在于其提供的 “高压差、可视化、定量化” 三位一体检测能力。方案核心是通过专用夹具与接口,向已封口但未注液的干燥洁净电池壳体内部充入压缩空气或干燥氮气,使其内部压力迅速、稳定地升高至一个远高于工作环境但低于壳体塑性变形阈值的测试压力(例如,对于铝塑膜软包电池,测试压力常设定为 0.8 - 1.5 bar;对于硬壳电池,可更高)。在此高压差驱动下,泄漏点的气体流动将被显著放大。

二、 系统性实施流程与精准诊断方法

标准样品制备与测试参数工程化设定:

从焊接工序后或成品中抽取电池壳体样品。根据壳体注液口或防爆阀结构,设计并采用专用的密封堵头与快换接头,确保与测试仪气路实现无损、无泄漏连接。

基于壳体材料力学性能、焊接工艺标准及产品可靠性要求,通过工程验证确定最优测试压力与保压时间。通过仪器减压阀进行精确设定,并采用较慢的升压速率以避免压力冲击。

双模式检测执行与泄漏点精确定位:

本方案通常结合两种判定模式,实现从定量到定位的完整分析:

压力衰减定量模式:将壳体接入密闭测试回路。仪器加压至设定值后进入保压阶段,并自动监测单位时间内的压力下降值(压降率)。通过与预设的合格阈值(如 ≤ 5 Pa/s)进行比较,可 客观、定量地判定 壳体整体密封是否达标。此模式高效,适用于批量快速筛选。

浸水或涂液定位模式:对于定量测试不合格的样品,或需要进行工艺研究的样品,将其完全浸入测试罐的清水或表面涂抹特定浓度的发泡检漏液。再次加压后,直接观察 焊缝全程(包括拐角、起止点)及壳体注液口/防爆阀密封处。任何泄漏点将表现为 持续、稳定的气泡流或泡沫聚集。此法可直观、精确地锁定缺陷的物理位置。

数据深度分析与焊接工艺闭环反馈:

系统记录每个样品的定量泄漏率、泄漏点位置图像、对应的焊接设备编号与生产时间戳。

泄漏数据的空间与时间分布是进行根本原因分析的黄金线索:

若泄漏点随机分散于焊缝各处,可能指向焊接环境洁净度不足(粉尘污染)、保护气体不纯或材料表面处理问题。

若泄漏点规律性出现在焊缝特定段(如起始/结束段、转角),则强烈指向焊接设备在该动态位置的工艺参数(功率、焦距、速度)未得到最优补偿,或夹具存在微变形。

定量泄漏率数据的趋势分析(SPC控制图)可提前预警焊接设备的性能衰退,如激光器功率衰减或光学镜片污染。

质量与工艺工程团队依据这些分析报告,可对焊接设备进行预防性维护、优化焊接路径程序或调整来料检验标准,实现制造工艺的持续改进与稳定。

三、 方案的战略价值与可靠性赋能

实施本方案,能为电池制造企业带来多层次的实质性提升:

筑牢安全与可靠性基石:在电芯注液前,高效拦截存在密封隐患的壳体,从源头杜绝因电解液泄漏导致的短路、腐蚀、热失控等严重安全风险,并保障电池长期耐候性。

提升工艺开发与优化效率:在新材料、新壳体设计或新焊接工艺导入时,提供快速、直观的密封性能反馈,大幅缩短工艺调试与验证周期,加速产品上市。

实现质量数据的可追溯与可视化:为每一批次甚至每一个关键电池壳体建立可追溯的密封性能数字档案,满足车规级产品对过程数据追溯的严苛要求,并为客户提供客观的质量证明。

优化生产成本与设备投资回报:相较于更昂贵的氦检设备,本方案以更具成本效益的方式实现了高灵敏度的检测需求。同时,通过预防大批量焊接不良,避免了巨大的材料与返工损失。

支持标准符合性与产品认证:为满足国内外电池安全标准(如GB 38031、UN38.3、IEC 62619)中关于壳体密封性的要求,提供了一套标准化、可重复的检测方法与实践证据。

本方案将封盖密封性测试仪SST-02的应用领域,从传统包装拓展至 高端精密制造与新能源安全 的关键环节,为企业构建基于数据的电池壳体密封质量保证体系提供了核心检测工具,实现了从“概率性抽检”到“预防性控制”的质量管理跃迁。