電動車電池洩漏檢測技術 -氦氣測漏儀-

為什麼鋰離子電池組件和外殼需要氣密

電動車需要高容量的車用電池才能有足夠的續航里程，目前多採用鋰離子電池。另一方面，鋰離子電池電解液中溶質的主要成分LIPF6 、 LiBF4 、 LiTFSI等與空氣中的水分反應，生成有毒的氫氟酸。固態電池中的硫化物電解質與空氣中的水分反應，產生有毒的硫化氫。

鋰離子電池有這些問題，正極、負極、電解液和隔膜等組成部件必須裝在高度氣密的外殼中，以防止電解液洩漏和濕氣侵入。

框體有袋狀/層壓狀、圓柱形、方形等形狀，尺寸從幾厘米到一米多，將材料填充到框體後，填充口以進行熱熔或封口板焊接的方法密封，在生產線上檢查密封件是否有洩漏是一項重要的檢查項目。

什麼是氦氣測漏儀

氦氣測漏儀是一種使用氦氣作為示蹤氣體，透過偵測檢查洩漏位置的氦氣來偵測有無洩漏的設備*。

【圖1氦氣測漏儀】

*檢查方法包括在測試對象內部抽真空的情況下從外部噴射氦氣到測試對象（稱為測試對象）上，或將測氦氣注入到測試對像中，測試對像放在真空容器中以檢測氦氣是否洩漏。根據測試樣品的性質，有多種方法。

測量原理是質譜法。當進入裝置真空的氣體被電離並流過磁場時，利用根據質量數而變化的軌道，將氦離子分離和檢測。

生產線測量性能要求

隨著產品品質的提高，需要提高檢測靈敏度以檢測較小的洩漏。高檢測靈敏度也提高了氦離子以外的氣體離子的檢測靈敏度，這會增加背景（雜訊）並導致難以檢測微量氦離子。因此，有必要降低雜訊。

另外，如果在生產線檢查過程中發現較大洩漏，大量氦氣將殘留在設備管路的氣體流路中，因此無法進行高靈敏度的測量。排出累積的氦氣需要時間並導致檢查線中斷。

島津氦氣測漏儀實現高靈敏度和高速測量，島津的氦檢漏儀解決了這個問題，透過以下方式實現了高靈敏度和高速測量： ①採用離子軌跡偏轉角為270°的獨特技術的分析管，以及②專門的排氣系統用於氦氣排氣。

【圖2 偏轉角270°分析管結構】

①偏轉角為270°的分析管與偏轉角90°或180°的分析管相比，可以更高精度地選別氦以外的離子，從而可以進行更高解析度的測量。

②採用專為氦氣測漏儀開發的渦輪分子泵，具有優異的背景恢復能力，可快速將裝置內的氦氣濃度恢復到測試前的狀態，提高測試速度。

需要先進的技術來製造偏轉角為 270° 的分析管，以實現高精度檢測。自1954年島津開發出日本第一台氦檢漏儀以來，我們充分利用技術知識和獨特的電磁場模擬，開發了偏轉角為270°的分析管。

全自動氦氣測漏系統

島津製作所不僅單獨銷售氦氣測漏儀，還提供將量產工廠用多個氦氣測漏儀和自動輸送機組合在一起的氦氣測漏系統，以及氦氣回收機。

【圖3氦氣供應及回收系統+檢漏系統】

對全固態電池的推進

硫化物基全固態電池預計將成為電動車中安裝的下一代電池，預計也需要使用氦檢漏儀進行檢查，島津目前正在驗證其應用。

*我們的氦檢漏儀也支援使用氫氣代替氦氣進行測試。

*本產品由島津産機システムズ株式会社製造及銷售。