2018年08月28日 | 英福康携手肖特推出新能源汽车电池密封性提升解决方案

2018-08-28

世界领先的检漏仪器仪表开发商、制造商与供应商英福康（INFICON）公司与特种玻璃和微晶玻璃领域领先的跨国高科技集团肖特（SCHOTT）在参展2018上海国际锂电工业展之际，联合发布了其最新的新能源汽车电池密封性提升解决方案——玻璃-铝密封技术（GTAS）采用玻璃材料作为电池电极的密封端子，取代传统塑料密封件，彻底防止湿气渗入电池；同时结合英福康最先进的气体检测方法，让符合最高标准的密封性成为可能，从而将电动汽车电池容量和寿命提升至新的发展阶段。

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作为关键消耗品，动力电池占据了电动汽车价值的三分之一。但电池含有易燃电解液，需要在整个寿命期间保持容量，质量控制格外重要。动力电池寿命的标准：在10000次充电循环后，其应保持80％以上容量 - 这对日常行驶的电动汽车和混合动力汽车来说颇具难度。“为实现长久的工作寿命, 防止电解液泄漏及水分和湿气渗入电池极为关键, 因为电解液可能与水反应生成氢氟酸。而长期的湿气渗入甚至可能造成电池彻底损坏。只有现代的气体检测方法才能确保实现这种必不可少的密封性。” 英福康中国销售总监赵凡非先生表示。

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针对制造商已注入电解液完成封装，需检测外壳是否泄漏，极限泄漏率范围需要达到极低的10-5至10-6 mbar·l/s的情况，传统的水泾检测、泄漏检测喷雾或压降测量都无法满足，英福康的真空室氦气检测则能完美应对，不仅可实现精确检测还具备周期时间短、高度自动化的优势，无需作业员干预。若遇到无法加注氦气的情况，还可采用将电池置于高压氦气环境的“压氦法”。英福康中国汽车行业经理周兆剑先生补充道：“‘压氦法’主要用于有刚性外壳的电池。此外，对方形电池制造，在早期阶段，甚至是电池注入电解液之前检测外壳的密封性通常会很有帮助。注入完成后，仅需对电池的某些部分进行泄漏检测。而针对电池芯组合成电池模块时以及将电池模块组装成电池组时有可能出现的泄漏，英福康可提供采用氦气或混合气体作为检测气体且检测结果更为精确的嗅探器泄漏检测方案。”

在展会现场，英福康展示了旗下多款成功应用于电池及新能源汽车行业的创新产品，其中，将最佳紧凑性和最高精准度完美结合的LDS3000模块式氦检漏仪、P3000吸枪式氦检漏仪、Sentrac氢气检漏仪等亮点产品备受关注。

众所周知，目前的锂离子动力电池存在一些潜在的薄弱环节。例如使用有机聚合物作为电极柱的密封件——这在我国动力电池行业十分普遍，由于所有有机材料 (包括聚合物密封件) 会随着时间而逐渐老化, 因此极有可能会影响电池的密封性。肖特中国亚洲区销售和业务拓展总监叶国宏表示：“好比是阳台上的塑料晾衣架，很容易发脆坏掉。我们的解决思路是从根本上解决——我们开发了玻璃-金属密封盖板，数十年来已经应用到不同类型的锂电池上，使用玻璃作为金属的密封材料已经很成熟。此次推出的新技术：玻璃 - 铝封装（GTAS）技术可以有效消除动力锂电池盖板中的这些薄弱环节。”

肖特中国销售总监王川先生进一步解释说：“这些GTAS密封圈由特殊玻璃制成，其成分经过精细调整，符合铝的特性：两种材料的热膨胀系数相互配合。利用压缩密封的原理，将特殊玻璃环套在两个铝或铜质电极柱上，然后在其外部套一个更大的铝环，由于铝的膨胀速度比玻璃快，当材料再次冷却时，铝从外部对电极柱所穿过的玻璃密封圈进行压缩，这种压力也就确保了坚固的机械密封。传统方形电池的盖板通常包括多达11种由塑料、铜和铝制成的不同组件。而在采用GTAS技术的盖板中，每个电极柱只包括少量组件：电极柱由铝或铜制成，密封圈由特殊玻璃制成，环则由铝制成。因此，智能、精简的设计可为方形电池提供可靠的气密性。在电极上使用GTAS技术，同时在盖板和主体接合时采用激光精细焊接是提升方形电池寿命的两个关键因素。”

随着电动汽车取得巨大成功, 电池材料供应商和电池制造商将会有越来越多的密封需求。英福康以及肖特公司此次正是从这两个方向来应对动力电池气密性的挑战，即: 明智的结构设计和先进的泄漏检测。赵凡非先生总结表示：“未来属于电动汽车。面对时代的新挑战，我们将持续创新，助力中国锂电池产业发展，更好地为不断壮大的新能源汽车市场服务。”

英福康肖特新能源汽车

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1. 恒水压自动控制电路的基本工作原理是什么？

回答：
恒水压自动控制电路主要利用集成电路（如单片机、微处理器等）对水压进行实时监测与控制。其基本工作原理是通过压力传感器采集水系统中的水压信号，将模拟信号转换为数字信号后送入微处理器进行处理。微处理器根据预设的水压值与实际水压值进行比较，通过控制水泵电机或其他执行机构的启停或转速来调节水流量，从而实现水压的恒定控制。

2. 如何实现精确的水压控制？

回答：
实现精确的水压控制需要依赖于高精度的压力传感器和先进的控制算法。首先，选择具有高精度和良好稳定性的压力传感器是关键。其次，在控制算法上，常采用PID（比例-积分-微分）控制算法，通过不断调整比例、积分和微分系数来优化控制效果，使系统能够快速响应水压变化并保持稳定。此外，还可以引入模糊控制、神经网络控制等先进算法，以进一步提高控制系统的智能化水平和控制精度。

3. 恒水压自动控制电路中的集成电路如何选择？

回答：
在选择集成电路时，需要考虑多个因素，包括控制精度、处理能力、成本、功耗以及是否易于编程等。对于恒水压自动控制电路来说，单片机或ARM等微处理器是常见的选择。这些微处理器具有较高的集成度和较强的数据处理能力，能够满足实时控制和复杂算法的需求。同时，还需要考虑其外部接口和扩展性，以便与压力传感器、电机驱动器等其他元件进行连接和通信。

4. 如何解决电路中的噪声和干扰问题？

回答：
在恒水压自动控制电路中，噪声和干扰可能会影响压力传感器的测量精度和控制系统的稳定性。为了解决这些问题，可以采取以下措施：

在电路设计阶段，采用合理的布局和布线方式，减少信号线之间的串扰和耦合。
使用屏蔽线和滤波器来抑制高频噪声和电磁干扰。
对模拟信号进行滤波处理，提高信号的信噪比。
在软件层面，采用数字滤波算法进一步滤除噪声干扰。

5. 如何实现远程监控和故障诊断？

回答：
为了实现恒水压自动控制电路的远程监控和故障诊断，可以将控制系统与物联网技术相结合。通过在控制系统中集成无线通信模块（如Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT等），将实时水压数据、运行状态等信息传输到云端服务器或远程监控中心。同时，可以通过手机APP、网页等客户端远程查看和控制系统状态，及时发现并处理故障问题。此外，还可以利用大数据分析技术对历史数据进行挖掘和分析，为系统的优化和维护提供数据支持。

以上是对集成电路控制方式的恒水压自动控制电路可能遇到的问题及其回答的总结。希望这些信息能够对网友有所帮助。

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