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電池簇-液冷管路耐壓性能試驗(yàn)檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-24 12:48:09 更新時(shí)間：2025-07-23 12:48:09

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

電池簇-液冷管路耐壓性能試驗(yàn)檢測(cè)

隨著新能源汽車及儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展，鋰離子電池系統(tǒng)因其高能量密度被廣泛應(yīng)用，而高效的熱管理系統(tǒng)是保障電池安全、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。其中，液冷技術(shù)憑借其優(yōu)異的散熱性能成為大功率電池簇的主流冷卻方案。液冷管路的可靠性直接關(guān)系到整個(gè)電池系統(tǒng)的安全性和使用壽命。因此，對(duì)電池簇液冷管路進(jìn)行嚴(yán)格的耐壓性能試驗(yàn)檢測(cè)至關(guān)重要。本項(xiàng)檢測(cè)旨在評(píng)估液冷管路在極端壓力工況下的密封完整性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及長(zhǎng)期耐久性，確保其在車輛運(yùn)行或儲(chǔ)能系統(tǒng)工作過程中，尤其是在壓力波動(dòng)、熱應(yīng)力沖擊等復(fù)雜環(huán)境下，不發(fā)生泄漏、破裂或變形失效，從而有效防止冷卻液泄漏導(dǎo)致的電池短路、熱失控等嚴(yán)重安全事故。該檢測(cè)是電池系統(tǒng)出廠檢測(cè)、型式試驗(yàn)及定期維護(hù)中的核心項(xiàng)目之一。

檢測(cè)項(xiàng)目

電池簇液冷管路耐壓性能試驗(yàn)主要包含以下幾個(gè)核心檢測(cè)項(xiàng)目：

1. 靜態(tài)耐壓測(cè)試： 在常溫或規(guī)定溫度下，向管路系統(tǒng)施加高于其設(shè)計(jì)工作壓力的恒定壓力（如1.5倍或2倍工作壓力），并保持規(guī)定時(shí)間，檢查管路及連接處是否有泄漏、變形或破裂。

2. 脈沖壓力試驗(yàn)： 模擬實(shí)際工況中頻繁的壓力波動(dòng)（如泵啟停、溫度變化引起的壓力變化）。在設(shè)定的壓力范圍（通常從最小工作壓力到最大工作壓力或更高）內(nèi)，以特定的頻率和次數(shù)進(jìn)行反復(fù)的壓力循環(huán)加載，檢驗(yàn)管路的抗疲勞性能。

3. 爆破壓力測(cè)試： 持續(xù)增加管路內(nèi)的壓力直至管路發(fā)生破裂，記錄此時(shí)的爆破壓力值，用于評(píng)估管路材料的極限強(qiáng)度和安全裕度。

4. 氣密性檢測(cè)： 通常在靜態(tài)耐壓測(cè)試前后或脈沖試驗(yàn)后進(jìn)行，使用壓縮空氣或其他示蹤氣體在一定壓力下保壓，通過檢測(cè)壓力降或使用靈敏的氣體檢漏儀（如氦質(zhì)譜檢漏儀）來識(shí)別微小的泄漏點(diǎn)。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行液冷管路耐壓性能試驗(yàn)需要配備專業(yè)、高精度的檢測(cè)設(shè)備，主要包括：

1. 耐壓試驗(yàn)臺(tái)/液壓測(cè)試系統(tǒng)： 核心設(shè)備，應(yīng)能精確控制壓力（包括靜態(tài)壓力、動(dòng)態(tài)循環(huán)壓力），具備高精度的壓力傳感器、流量計(jì)、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)通常包括：高壓泵（液壓泵或氣壓增壓泵）、壓力容器/蓄能器、壓力調(diào)節(jié)閥、安全閥、泄壓閥等。

2. 壓力傳感器： 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄管路內(nèi)部的壓力變化，精度高，量程需覆蓋測(cè)試要求。

3. 數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)： 連接壓力傳感器、溫度傳感器、流量計(jì)等，實(shí)時(shí)記錄測(cè)試過程中的壓力、溫度、時(shí)間等參數(shù)，并能繪制壓力-時(shí)間曲線，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和判斷。

4. 泄漏檢測(cè)裝置：

壓力表/壓降監(jiān)測(cè)： 用于靜態(tài)保壓測(cè)試，觀察壓力是否下降。
氣泡水檢設(shè)備： 將被測(cè)管路浸入水中或涂抹肥皂水，觀察是否有氣泡產(chǎn)生。
精密氣體檢漏儀： 如氦質(zhì)譜檢漏儀，用于檢測(cè)極其微小的泄漏，靈敏度高。
流量計(jì)： 在某些測(cè)試方法中用于監(jiān)測(cè)泄漏流量。

5. 恒溫裝置： 用于進(jìn)行高低溫環(huán)境下的耐壓測(cè)試（如高溫80°C，低溫-40°C等），以評(píng)估溫度對(duì)管路材料性能和密封性的影響。

檢測(cè)方法

典型的電池簇液冷管路耐壓性能試驗(yàn)方法步驟如下（以靜態(tài)耐壓和脈沖試驗(yàn)為例）：

1. 準(zhǔn)備工作：

將被測(cè)液冷管路（或包含管路的電池簇模組/系統(tǒng)）按要求安裝固定在試驗(yàn)臺(tái)上，確保管路通暢且連接牢固。
連接好壓力源、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
排盡管路內(nèi)的空氣（通常在液體測(cè)試介質(zhì)中尤為重要），充滿測(cè)試介質(zhì)（水、乙二醇水溶液、油或壓縮空氣/氮?dú)猓?/li>
檢漏（初步）：在低壓下進(jìn)行一次初步泄漏檢查。

2. 靜態(tài)耐壓測(cè)試方法：

以不超過規(guī)定速率（如0.1 MPa/s）平穩(wěn)升壓至目標(biāo)試驗(yàn)壓力（如1.5倍最大工作壓力）。
達(dá)到目標(biāo)壓力后，保持壓力穩(wěn)定，持續(xù)規(guī)定時(shí)間（如10分鐘、30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求）。
在整個(gè)保壓期間，密切觀察壓力表或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的壓力曲線，監(jiān)控壓力是否穩(wěn)定。同時(shí)，通過目視、水檢、氣檢等方法檢查所有接頭、焊縫、管路本體是否有泄漏、鼓包、永久變形或破裂。
保壓結(jié)束后，以規(guī)定的速率平穩(wěn)泄壓。
泄壓后再次進(jìn)行泄漏檢查。

3. 脈沖壓力試驗(yàn)方法：

設(shè)定脈沖參數(shù)：峰值壓力（通常為最大工作壓力或更高）、谷值壓力（通常為最小工作壓力或大氣壓）、脈沖頻率（如每分鐘1-2次）、總脈沖次數(shù)（如10萬次、20萬次等）。
啟動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，按照設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行壓力循環(huán)加載。
在試驗(yàn)過程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連續(xù)記錄壓力-時(shí)間曲線。
在試驗(yàn)期間或達(dá)到規(guī)定脈沖次數(shù)后，定期或按需進(jìn)行中間泄漏檢查。試驗(yàn)完成后進(jìn)行最終泄漏檢查和管路外觀檢查（有無裂紋、變形等）。

4. 爆破壓力測(cè)試方法： 在確保安全的前提下（通常在防護(hù)罩內(nèi)進(jìn)行），持續(xù)緩慢增加壓力直至管路破裂，記錄破裂瞬間的壓力值。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

電池簇液冷管路耐壓性能試驗(yàn)應(yīng)依據(jù)相關(guān)的國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保測(cè)試結(jié)果的權(quán)威性和可比性。常見的參考標(biāo)準(zhǔn)包括：

1. GB/T 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（中國(guó)）：

GB/T 31467.3-2015 《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng) 第3部分：安全性要求與測(cè)試方法》：雖然主要針對(duì)整個(gè)電池包，但其環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試部分（如機(jī)械沖擊、振動(dòng)、擠壓后）對(duì)冷卻系統(tǒng)（包括管路）的密封性有要求。
GB/T 34581-2017 《道路車輛壓縮天然氣和液化天然氣燃料系統(tǒng) 壓力試驗(yàn)方法》：雖然不是專門針對(duì)電池液冷，但其流體管路壓力測(cè)試方法（如靜壓、脈沖）具有參考價(jià)值。
其它相關(guān)管路、密封件的通用壓力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（如承壓設(shè)備、液壓軟管等）。

2. ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：