世界領(lǐng)先的檢漏儀器儀表開發(fā)商、制造商與供應(yīng)商英福康（INFICON）公司與特種玻璃和微晶玻璃領(lǐng)域領(lǐng)先的跨國高科技集團(tuán)肖特（SCHOTT）在參展2018上海國際鋰電工業(yè)展之際，聯(lián)合發(fā)布了其最新的新能源汽車電池密封性提升解決方案——玻璃-鋁密封技術(shù)（GTAS）采用玻璃材料作為電池電極的密封端子，取代傳統(tǒng)塑料密封件，徹底防止?jié)駳鉂B入電池；同時結(jié)合英福康最先進(jìn)的氣體檢測方法，讓符合最高標(biāo)準(zhǔn)的密封性成為可能，從而將電動汽車電池容量和壽命提升至新的發(fā)展階段。

作為關(guān)鍵消耗品，動力電池占據(jù)了電動汽車價(jià)值的三分之一。但電池含有易燃電解液，需要在整個壽命期間保持容量，質(zhì)量控制格外重要。動力電池壽命的標(biāo)準(zhǔn)：在10000次充電循環(huán)后，其應(yīng)保持80%以上容量-這對日常行駛的電動汽車和混合動力汽車來說頗具難度。“為實(shí)現(xiàn)長久的工作壽命，防止電解液泄漏及水分和濕氣滲入電池極為關(guān)鍵，因?yàn)殡娊庖嚎赡芘c水反應(yīng)生成氫氟酸。而長期的濕氣滲入甚至可能造成電池徹底損壞。只有現(xiàn)代的氣體檢測方法才能確保實(shí)現(xiàn)這種必不可少的密封性。”英福康中國銷售總監(jiān)趙凡非先生表示。

針對制造商已注入電解液完成封裝，需檢測外殼是否泄漏，極限泄漏率范圍需要達(dá)到極低的10-5至10-6mbar？l/s的情況，傳統(tǒng)的水涇檢測、泄漏檢測噴霧或壓降測量都無法滿足，英福康的真空室氦氣檢測則能完美應(yīng)對，不僅可實(shí)現(xiàn)精確檢測還具備周期時間短、高度自動化的優(yōu)勢，無需作業(yè)員干預(yù)。若遇到無法加注氦氣的情況，還可采用將電池置于高壓氦氣環(huán)境的“壓氦法”。

英福康中國汽車行業(yè)經(jīng)理周兆劍先生補(bǔ)充道：“‘壓氦法’主要用于有剛性外殼的電池。此外，對方形電池制造，在早期階段，甚至是電池注入電解液之前檢測外殼的密封性通常會很有幫助。注入完成后，僅需對電池的某些部分進(jìn)行泄漏檢測。而針對電池芯組合成電池模塊時以及將電池模塊組裝成電池組時有可能出現(xiàn)的泄漏，英福康可提供采用氦氣或混合氣體作為檢測氣體且檢測結(jié)果更為精確的嗅探器泄漏檢測方案。”

在展會現(xiàn)場，英福康展示了旗下多款成功應(yīng)用于電池及新能源汽車行業(yè)的創(chuàng)新產(chǎn)品，其中，將最佳緊湊性和最高精準(zhǔn)度完美結(jié)合的LDS3000模塊式氦檢漏儀、P3000吸槍式氦檢漏儀、Sentrac氫氣檢漏儀等亮點(diǎn)產(chǎn)品備受關(guān)注。

英福康和肖特公司參展2018上海國際鋰電工業(yè)展

眾所周知，目前的鋰離子動力電池存在一些潛在的薄弱環(huán)節(jié)。例如使用有機(jī)聚合物作為電極柱的密封件——這在我國動力電池行業(yè)十分普遍，由于所有有機(jī)材料（包括聚合物密封件）會隨著時間而逐漸老化，因此極有可能會影響電池的密封性。肖特中國亞洲區(qū)銷售和業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)葉國宏表示：“一般的電池蓋板在連接部分的材料好比是陽臺上的塑料晾衣架，很容易發(fā)脆壞掉。我們的解決思路是從根本上解決——我們開發(fā)了玻璃-金屬密封蓋板，數(shù)十年來已經(jīng)應(yīng)用到不同類型的鋰電池上，使用玻璃作為金屬的密封材料已經(jīng)很成熟。此次推出的新技術(shù)：玻璃-鋁封裝（GTAS）技術(shù)可以有效消除動力鋰電池蓋板中的這些薄弱環(huán)節(jié)。”

肖特中國銷售總監(jiān)王川先生進(jìn)一步解釋說：“這些GTAS密封圈由特殊玻璃制成，其成分經(jīng)過精細(xì)調(diào)整，符合鋁的特性：兩種材料的熱膨脹系數(shù)相互配合。利用壓縮密封的原理，將特殊玻璃環(huán)套在兩個鋁或銅質(zhì)電極柱上，然后在其外部套一個更大的鋁環(huán)，由于鋁的膨脹速度比玻璃快，當(dāng)材料再次冷卻時，鋁從外部對電極柱所穿過的玻璃密封圈進(jìn)行壓縮，這種壓力也就確保了堅(jiān)固的機(jī)械密封。

傳統(tǒng)方形電池的蓋板通常包括多達(dá)11種由塑料、銅和鋁制成的不同組件。而在采用GTAS技術(shù)的蓋板中，每個電極柱只包括少量組件：電極柱由鋁或銅制成，密封圈由特殊玻璃制成，環(huán)則由鋁制成。因此，智能、精簡的設(shè)計(jì)可為方形電池提供可靠的氣密性。在電極上使用GTAS技術(shù)，同時在蓋板和主體接合時采用激光精細(xì)焊接是提升方形電池壽命的兩個關(guān)鍵因素。”

隨著電動汽車取得巨大成功，電池材料供應(yīng)商和電池制造商將會有越來越多的密封需求。英福康以及肖特公司此次正是從這兩個方向來應(yīng)對動力電池氣密性的挑戰(zhàn)，即：明智的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和先進(jìn)的泄漏檢測。趙凡非先生總結(jié)表示：“未來屬于電動汽車。面對時代的新挑戰(zhàn)，我們將持續(xù)創(chuàng)新，助力中國鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更好地為不斷壯大的新能源汽車市場服務(wù)。”