高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置，包括檢測室，經(jīng)管路通入檢測室的顯示標稱漏率通道、測試通道和放氣通道，其特點是：顯示標稱漏率通道包括第四隔斷閥和標準氫漏孔；放氣通道包括放氣閥；測試通道包括一端并聯(lián)的第一隔斷閥、第二隔斷閥和第三隔斷閥；第一隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到第二機械泵；第二隔斷閥另一端由管路經(jīng)分子泵連接到第一機械泵；第三隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到低溫泵。本實用新型采用被測高壓氫鎳蓄電池內(nèi)部的氫氣作為示蹤氣體，由四極質(zhì)譜計和標準氫漏孔測量和記錄數(shù)據(jù)，通過Q=Qsp×(I-I0)/(Isp-I0)公式計算，篩選出不合格的電池，確保高壓氫鎳蓄電池真實工作條件下安全性和可靠性。
【專利說明】高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于高壓氫鎳蓄電池檢測【技術(shù)領域】，特別是涉及一種高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓氫鎳蓄電池具有比能量高、壽命長、耐過充過放電等優(yōu)點。由于高壓氫鎳電池內(nèi)部工作介質(zhì)為氫氣，工作時內(nèi)部壓力最高可達50個大氣壓，兼作電池殼體的壓力容器的密封性能直接影響電池的安全和壽命。因此為防止電池工作時由于泄漏導致電池無法正常工作，保證電池的安全性能，在電池交付使用前，均需對壓力容器及電池整體的密封性能進行定量測試，以電池漏率優(yōu)于1.0E-7Pa.m3/s為標準，篩選區(qū)分出漏率合格的電池和漏率不合格的電池。
[0003]目前，高壓氫鎳蓄電池壓力容器的密封性能采用氦質(zhì)譜進行電池漏率測試，即電池封口前通過注液管向電池內(nèi)部充入氦氣，通過使用氦質(zhì)譜檢漏儀，以氦氣作為示蹤氣體，對電池的密封性能進行氦質(zhì)譜測試。該方法測試精度較高，但是由于測試是在電池封口前進行的，電池封口后、內(nèi)部介質(zhì)為氫氣的真實工作條件下的電池漏率無法得到檢測；并且氦質(zhì)譜電池漏率檢測時采用的示蹤氣體為氦氣，而電池內(nèi)部工作氣體介質(zhì)為氫氣，兩種氣體的差異也使得之前的氦質(zhì)譜測試方法無法真實有效的定量檢測電池真實工作條件下的整體密封性能，最終影響電池真實工作條件下的安全性和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種高壓氫鎳電池封口后真實工作條件下電池漏率能夠得到檢測，并且不影響電池真實工作條件下的電池整體密封性能的測試，確保電池真實工作條件下安全性和可靠性的高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置。
[0005]本實用新型采取的技術(shù)方案是:
[0006]高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置，包括密封放置高壓氫鎳蓄電池的檢測室，所述檢測室外部有經(jīng)管路密封通入檢測室的顯示標稱漏率通道、測試通道和放氣通道，其特點是:所述顯示標稱漏率通道包括一端通過管路密封通入到檢測室中的第四隔斷閥和連接到第四隔斷閥另一端的標準氫漏孔；所述放氣通道包括經(jīng)管路密封通入到檢測室中的放氣閥；所述測試通道包括第一隔斷閥、第二隔斷閥和第三隔斷閥一端并聯(lián)后經(jīng)管路密封通入到檢測室中；第一隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到第二機械泵；第二隔斷閥另一端由管路經(jīng)分子泵連接到第一機械泵；第三隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到低溫泵。
[0007]本實用新型還可以采用如下技術(shù)方案:
[0008]所述分子泵與第一機械泵之間經(jīng)三通連接有一個電阻規(guī)。
[0009]所述第三隔斷閥兩端經(jīng)管路并聯(lián)有一個限流閥；第三隔斷閥和低溫泵之間的管路上經(jīng)三通連接有一個復合真空計，所述復合真空計下面和低溫泵之間的管路上經(jīng)三通連接有一個四極質(zhì)譜計。[0010]所述密封放置高壓氫鎳蓄電池的檢測室由不銹鋼檢測室門與不銹鋼檢測室密封構(gòu)成。
[0011]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0012]本實用新型采用密封置于檢測室中的被測高壓氫鎳蓄電池內(nèi)部的氫氣作為示蹤氣體，采用四極質(zhì)譜計的分壓力測量和高分辨率功能進行檢測室中的氫工質(zhì)漏率測試，測量和記錄了氫離子流信號的強度I，通過標準氫漏孔顯示標稱漏率Qsp和四極質(zhì)譜計測量到的氫離子流強度isp，以Itl作為標準的氫離子流信號的強度，通過Q=QspX (1-10)/(Isp-1o)公式計算，篩選出不合格的電池，確保了高壓氫鎳蓄電池真實工作條件下的安全性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置示意圖。
[0014]圖中，1-四極質(zhì)譜計，2-低溫泵，3-復合真空計，4-放氣閥，5-限流閥，6-第三隔斷閥，7-第一隔斷閥，8-圖拉特真空計，9-檢測室，10-第二隔斷閥，11-第四隔斷閥，12-分子泵，13-標準氫漏孔，14-電阻規(guī)，15-第二機械泵，16-第一機械泵，17-管路，18-高壓氫鎳蓄電池，19-檢測室門，20-顯示標稱漏率通道，21-測試通道，22-放氣通道。
【具體實施方式】
[0015]為能進一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0016]高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置，包括密封放置高壓氫鎳蓄電池的檢測室，所述檢測室外部有經(jīng)管路密封通入檢測室的顯示標稱漏率通道、測試通道和放氣通道。
[0017]本實用新型的創(chuàng)新點在于:
[0018]所述顯示標稱漏率通道包括一端通過管路密封通入到檢測室中的第四隔斷閥和連接到第四隔斷閥另一端的標準氫漏孔；所述放氣通道包括經(jīng)管路密封通入到檢測室中的放氣閥；所述測試通道包括第一隔斷閥、第二隔斷閥和第三隔斷閥一端并聯(lián)后經(jīng)管路密封通入到檢測室中；第一隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到第二機械泵；第二隔斷閥另一端由管路經(jīng)分子泵連接到第一機械泵；第三隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到低溫泵。
[0019]本實用新型的創(chuàng)新點還包括:
[0020]所述分子泵與第一機械泵之間經(jīng)三通連接有一個電阻規(guī)。
[0021]所述第三隔斷閥兩端經(jīng)管路并聯(lián)有一個限流閥；第三隔斷閥和低溫泵之間的管路上經(jīng)三通連接有一個復合真空計，所述復合真空計下面和低溫泵之間的管路上經(jīng)三通連接有一個四極質(zhì)譜計。
[0022]所述密封放置高壓氫鎳蓄電池的檢測室由不銹鋼檢測室門與不銹鋼檢測室密封構(gòu)成。
[0023]實施例:
[0024]如圖1所示，用加厚不銹鋼板制作放置被測高壓氫鎳蓄電池18用的檢測室9和與檢測室密封固定的檢測室門19 ;用防油橡膠管作為連接成通道用的管路17 ;檢測室底部外面經(jīng)管路密封通入到檢測室內(nèi)部的顯示標稱漏率通道20、測試通道21和放氣通道22 ；
[0025]所述的顯示標稱漏率通道包括一端經(jīng)管路密封通入到檢測室中的第四隔斷閥11，第四隔斷閥的另一端連接標準氫漏孔13 ；
[0026]所述的放氣通道包括經(jīng)管路密封通入到檢測室中的放氣閥4 ；
[0027]所述的測試通道包括第一隔斷閥7、第二隔斷閥10和第三隔斷閥6—端由四通(圖中未標注)并聯(lián)后經(jīng)管路密封通入到檢測室中；第一隔斷閥通入到檢測室的管路之間由三通并聯(lián)一個圖拉特真空計8，第一隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到第二機械泵15 ;第二隔斷閥另一端由管路經(jīng)分子泵12連接到第一機械泵16，分子泵與第一機械泵之間經(jīng)三通連接有一個電阻規(guī)14 ;第三隔斷閥兩端經(jīng)管路并聯(lián)有一個限流閥5，第三隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到低溫泵2，第三隔斷閥和低溫泵之間的管路上經(jīng)三通連接有一個復合真空計，所述復合真空計3下面和低溫泵之間的管路上經(jīng)三通連接有一個四極質(zhì)譜計1，制成如圖1所示的高壓氫鎳蓄電池氫工質(zhì)漏率的測試系統(tǒng)。
[0028]本實用新型高壓氫鎳蓄電池氫工質(zhì)漏率的測試的工作過程:
[0029]經(jīng)管路17由外向內(nèi)密封通入檢測室9有三條通道，分別為顯示標稱漏率通道20、測試通道21和放氣通道22 ;將待測的高壓氫鎳蓄電池18置入不銹鋼檢測室中，不銹鋼封閉檢測室門19 ;測試過程包括以下步驟:
[0030](I)測試前，在第二隔斷閥10和第三隔斷閥6及限流閥5關閉狀態(tài)下，開啟第一機械泵16、分子泵12以及低溫泵2 ;用電阻規(guī)14測量分子泵和第一機械泵之間的真空度；
[0031](2)開啟第二機械泵15和通過管路連接在第二機械泵的第一隔斷閥7，對檢測室進行抽真空；用圖拉特真空計8測量檢測室的真空度；
[0032](3)待檢測室真空大于IOPa時，關閉第一隔斷閥，開啟第二隔斷閥，改由分子泵對檢測室繼續(xù)抽真空；
[0033](4)待檢測室真空度為2.0E_3Pa，關閉第二隔斷閥，開啟第三隔斷閥6，連通低溫泵，用復合真空計3測量管路中的真空度；
[0034](5)開啟四極質(zhì)譜計1，以高壓氫鎳蓄電池內(nèi)部的氫氣作為示蹤氣體，用四極質(zhì)譜計測量并收集檢測室內(nèi)的氫離子流信號的強度I，單位為A ；
[0035](6)打開連接有型號為CL002標準氫漏孔13的第四隔斷閥11，標準氫漏孔顯示出標稱漏率Qsp以及四極質(zhì)譜計測量到的氫離子流強度Isp ；
[0036](7)以Itl作為標準電池氫離子流信號的強度；
[0037](8)采用公式Q=QspX (1-10) / (Isp-10)，分別將標準氫漏孔的標稱漏率Qsp、四極質(zhì)譜計測量到的氫離子流強度Isp、被測電池氫離子流信號的強度I和標準電池氫離子流信號的強度Itl帶入公式，即計算出檢測室中高壓氫鎳蓄電池的氫工質(zhì)漏率值Q ；
[0038](9)當漏率值Q≤1.0E-7Pa *m3/s時，判定高壓氫鎳蓄電池整體密封為合格；當漏率值Q > 1.0E-7Pa ? m3/s時，高壓氫鎳蓄電池整體密封為不合格；
[0039](10)關閉第一隔斷閥、第二隔斷閥、第三隔斷閥、第四隔斷閥，打開放氣閥4，通過管路將檢測室內(nèi)的壓力放氣至1.0E5Pa的常壓，取出電池，完成本實用新型高壓氫鎳蓄電池氫工質(zhì)漏率測試過程。
[0040]本實用新型的工作原理:
[0041]本實用新型在高壓氫鎳蓄電池密封性能測試中引入氫工質(zhì)漏率測試，在高壓氫鎳蓄電池封口、完成篩選，充電至規(guī)定狀態(tài)之后，將高壓氫鎳蓄電池置于系統(tǒng)的檢測室內(nèi)，通過使用機械泵、分子泵對系統(tǒng)抽真空，開啟檢測閥門，利用四極質(zhì)譜計，分別對檢測室內(nèi)部和檢測室接入標準氫漏孔兩種狀態(tài)下的氫離子流強度進行收集和測量，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)計算，得出高壓氫鎳電池的氫工質(zhì)漏率。該方法，檢測到高壓氫鎳蓄電池氣體漏率水平優(yōu)于
1.0X IO-7Pa 高壓氫鎳蓄電池的密封性能得到有效量化檢測，有效提高了高壓氫鎳蓄電池真實工作條件下的安全性和可靠性。
[0042]盡管上面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置，包括密封放置高壓氫鎳蓄電池的檢測室，所述檢測室外部有經(jīng)管路密封通入檢測室的顯示標稱漏率通道、測試通道和放氣通道，其特征在于:所述顯示標稱漏率通道包括一端通過管路密封通入到檢測室中的第四隔斷閥和連接到第四隔斷閥另一端的標準氫漏孔；所述放氣通道包括經(jīng)管路密封通入到檢測室中的放氣閥；所述測試通道包括第一隔斷閥、第二隔斷閥和第三隔斷閥一端并聯(lián)后經(jīng)管路密封通入到檢測室中；第一隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到第二機械泵；第二隔斷閥另一端由管路經(jīng)分子泵連接到第一機械泵；第三隔斷閥另一端經(jīng)管路連接到低溫泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置，其特征在于:所述分子泵與第一機械泵之間經(jīng)三通連接有一個電阻規(guī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置，其特征在于:所述第三隔斷閥兩端經(jīng)管路并聯(lián)有一個限流閥；第三隔斷閥和低溫泵之間的管路上經(jīng)三通連接有一個復合真空計，所述復合真空計下面和低溫泵之間的管路上經(jīng)三通連接有一個四極質(zhì)譜計。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氫鎳蓄電池漏率測試裝置，其特征在于:所述密封放置高壓氫鎳蓄電池的檢測室由不銹鋼檢測室門與不銹鋼檢測室密封構(gòu)成。
【文檔編號】G01M3/20GK203551221SQ201320733225
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】羅云飛, 辛宇光, 趙宏偉, 郭忠偉, 王慶軍, 李惠芬, 許志偉 申請人:中國電子科技集團公司第十八研究所