根据BOSTON咨询集团早些时候发布的一项研究，销售电动汽车（EVS） - 颗粒式插件混合动力车和全电池电气电池 - 增长速度快于预期。
该报告称，电动汽车目前约占全球汽车销量的8%，但到2025年，它们将占全球汽车销量的三分之一。此外，电动汽车的销量甚至可能在2030年超过汽油汽车，占据51%的市场份额。
已经，已建立和启动汽车制造商预计未来三年将在未来三年内引入100多种电动车型。汽车制造商致力于推动3000亿美元的发展，并继续投资车辆充电基础设施。
然而，对于超越燃气汽车的EVS，OEM将需要缓和消费者对质量，耐用性和安全性的疑虑，特别是对于EVS的主要成分：电池组。对于初学者，包装 - 以及构成包装的所有单个单元格 - 必须绝对防漏。电解质溶液不能从细胞中泄漏，并且水分不得泄漏。考虑到EV包含数百甚至数千个电池单元，这不是一件小事。
“为了保证电池的寿命长，非常重要的是，没有污染物达到电池内的溶剂和锂离子盐，”Inficon的研究经理Daniel Wetzig说。
如果不能检测到这种泄漏，代价可能会很高。例如，2019年6月，奥迪在全球自愿召回了1644辆E-Tron电动suv，原因是水分可能通过线束渗入电池。同月，在接到多起电池起火报告后，中国电动汽车初创企业蔚来召回了近5000辆ES8电动suv。
现在，来自Inficon，ELT3000的新技术将使汽车和电池供应商更准确可靠地泄漏完全组装的EV电池单元。
硬而柔软
三种类型的电池电池用于电动电动和混合电动车辆：硬壳棱柱形和圆柱形电池和软锂聚合物，或小袋，细胞。
目前，硬壳电池的泄漏测试采用的是基于氦的方法。空电池被放置在真空室中，并用氦气加压。当空气被抽离后，质谱仪会对腔内进行取样。如果检测到氦气，就说明电池有泄漏。如果电池通过，就会充满电解液，然后用激光焊接一个盖子来密封组件。
该方法的问题是它没有检查焊缝。
Inficon汽车泄漏测试销售经理Thomas Parker解释说:“过去，示踪气体一直被用于测试刚性电池的泄漏，电池制造商只希望激光焊接技术是完美的。“也有可能在进一步处理后，泄漏会进一步发展。当这些细胞被制造出来时，它们被充电和放电。有时，所有这些组装后的处理可能会打开一个氦泄漏测试可能错过的小泄漏。”
理想情况下，电池应该在最终组装和电气测试后检查是否有泄漏。其中一种方法就是“氦气轰炸”。使用这种方法，一批组件被放置在一个腔内，并在设定的压力下暴露于氦气中，持续一段时间。如果组件有泄漏，氦会逐渐渗入其中。接下来，将组件从氦腔中取出，一次一个地放在第二个腔中，然后抽真空。然后，质谱仪会寻找从组件中泄漏的氦。
下面是气囊点火器的测试方法。然而，这种技术通常不适用于充液组件。“你不能把气体放进去，”韦茨格指出。
袋状电池没有坚硬的金属外壳，这使得它们既轻又紧凑。这些咖啡袋类似于真空包装的咖啡，只是更长、更宽、更薄。该设计不适合传统的基于真空的泄漏测试方法，因为袋本身保持真空。
“你在囊细胞内有真空条件，并使测试更加复杂，”韦茨格说。“您需要在细胞外面的真空，以强制产品内部的[分子]到外部[可以检测到的位置]”
基于压力的泄漏测试方法也是有问题的。“你可以把细胞放在压力容器中，施加压力，并且如果压力在一定时间内通过一定量的变化，你可以假设压力已经进入部分，而且你有泄漏，”帕克解释说。“另一种方法只是让这些小袋坐几个小时甚至几天。然后，技术人员将检查细胞以查看是否扩展了。这是一个目视检查。
“这两种方法都无法找到一个让湿度穿透细胞的洞。”
一种不同的方法
英孚康的新系统将首次使汽车制造商和电池供应商能够准确测试已经充满电解液并焊接关闭的电池。该仪器可以识别比现有技术检测到的泄漏小1000倍的泄漏。该系统由质谱仪、真空控制单元和真空室组成。用于测试棱柱形和圆柱形电池的设备定于10月推出，而用于测试袋式电池的仪器将于2020年底或2021年初推出。
与示踪气体方法一样，Inficon的过程首先将电池放入腔内，然后抽真空。然而，Inficon的技术并没有尝试检测示踪气体，比如氦气，而是用于检测电池中使用的常见电解质溶剂中的分子，包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸二甲酯(EMC)。该系统可以探测到大约2微米的泄漏路径，相当于可检测到的最小氦泄漏率为1 × 10－6millibar-liter每秒。
帕克说:“我们利用我们开发的用于检测空调和制冷工业中的制冷剂的现有技术，将其用于检测电池中的电解质。”“我们花了两到三年的时间才找到检测电解质的最佳方法。
“我们还必须弄清楚制造校准泄漏的最佳方法以进行计量目的。由于电解质的粘度，很难制备可重复的校准泄漏。我们的客户专注于计量和测量确定性。无论您是制造气囊充气机，起搏器还是电池组，您都必须证明您的过程能够。“
另一种创新是Inficon的柔性碟形真空室，用于测试袋细胞。该腔室基于该公司的Contura S400系统，用于泄漏测试柔性食品包装。它具有一对柔性膜，其符合电池而不阻挡潜在的泄漏路径。
“如果将袋细胞放入刚性真空室内，则袋子会在真空下膨胀，”韦茨格解释道。“用柔性腔室，您可以直接在袋子周围产生真空条件，但同时，大气压仍然在袋上起作用。在袋子和腔室之间保持小间隙，并且该体积是[足以允许分子]从测试物体泄漏。“
根据电池的大小和类型，ELT3000系统可以一次测试多个电池。测试时间为每批45到60秒，取决于真空室的大小。
虽然该系统最初的设想是用于测试电动汽车电池，但它也可以用于消费电子产品、电脑、医疗设备、电动工具和其他应用的电池泄漏测试。
