新能源水冷板气密测试快速密封连接器应用案例

客户需求

随着新能源汽车产业的快速发展,动力电池热管理已成为保障整车安全与性能的核心环节。水冷板(又称液冷板)作为电池包冷却系统的关键部件,承担着吸收电池模组热量并将其传递至冷却液的重要任务。依据GB 38031-2020标准,电池包密封性能需达到IP67甚至IP68等级,水冷板的任何微小裂纹、焊接缺陷都可能导致冷却液渗漏,进而引发短路腐蚀甚至火灾风险。

 

因此,在新能源水冷板的生产制造过程中,必须经过严格的气密性测试。目前,氦质谱检漏凭借其高精度、高灵敏度的优势,已成为水冷板密封性测试的主流方法。测试要求通常包括:充气压力0.5-3.0MPa,泄漏率≤1×10⁻⁶ mbar·L/s,或泄漏量小于2.5ml/min。

 

然而,水冷板气密测试在实际操作中面临三大核心挑战:

 

挑战一:氦检对密封精度的极致要求。 氦气分子极小,对密封性的检测精度要求极高,任何微小的泄漏都可能导致测试结果出现偏差,无法准确判断水冷板的密封性。如果连接器密封性能不佳,氦气就会从连接处泄漏,直接影响整个电池冷却系统的质量判定。

 

挑战二:真空箱内无驱动气源与安装夹具。 水冷板氦检测试时,产品需放入真空箱体中进行,而真空箱内除了氦检气源外,没有其他驱动气源,也没有用于接头安装的夹具。这给接头的安装和使用带来了极大的困难,如何在没有外部驱动和安装夹具的情况下实现快速、稳定的密封连接,成为亟待解决的关键问题。

 

挑战三:铝合金薄壁管件的无损密封需求。 水冷板管件壁厚较薄,且多采用铝合金材质,质地相对较软,容易产生划痕。传统手动接头在弯折操作时产生的侧向力可能导致水冷板接口出现垂直度问题,影响密封效果。一旦接口垂直度发生偏差,氦气就容易从接口处泄漏;同时,划痕也可能成为潜在的泄漏点,降低水冷板的密封性能。

 

某国内头部新能源电池企业在新一代电池包水冷板产线建设中明确提出:连接器需在无外部驱动气源的真空箱内正常工作,操作便捷可靠,泄漏率需满足氦质谱检漏的严苛标准,且不得对铝合金管口造成任何划伤或压痕。

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方案介绍

针对新能源水冷板气密测试的特殊需求,斯沃尔(siworl)技术团队经过深入研究与反复试验,为客户量身打造了一套完整的快速密封连接解决方案。

 

真空箱氦检专用方案——SW-B1系列气动快速密封连接器

 

针对水冷板氦检测试中真空箱内无驱动气源、无安装夹具的特殊工况,斯沃尔推荐SW-B1系列气动快速密封连接器。该系列接头采用气压驱动密封圈膨胀的方式实现密封连接,整个过程不会产生侧向力。其核心设计亮点在于:

 

“锁气螺丝”专利技术:考虑到真空箱内没有气动接头所需的驱动气源,斯沃尔在SW-B1系列基础上创新性地配合使用“锁气螺丝”——在驱动气孔位置加装阀门装置。测试前将驱动气压充入接头内部后关闭阀门,使驱动气压在接头内部保持稳定。即使在没有外部驱动气源的真空箱内,接头也能正常工作,实现稳定可靠的密封连接。

 

配合充气母头实现快速加压:通过配套的充气母头,可实现对驱动气源阀门的快速连接充气加压,操作人员无需在真空箱外进行复杂操作,即可快速完成接头的安装与驱动气压的充入。

 

通用气密测试方案——SW-C3/SW-E1系列快速连接器

 

对于常规气密测试场景(非真空箱工况),斯沃尔提供SW-C3和SW-E1系列手柄驱动式快速连接器。两款接头均采用手柄驱动设计,具有自适应密封功能,操作轻松便捷,即便在空间有限的工作环境中也能灵活操作。SW-C3和SW-E1系列既可进行封堵操作,也可进行充气作业,能够分别满足从低压、中压到高压的不同测试应用需求。

 

密封材质与无损设计保障

 

针对铝合金薄壁管件易划伤的特点,斯沃尔连接器采用独特的密封圈设计——密封圈在接触管壁时不会产生压痕或划痕。这一特性有效避免了因划痕导致的潜在泄漏问题,保证了水冷板的完整性和密封性能。连接器主体选用高强度铝合金,表面阳极氧化处理,轻便耐用;密封圈采用耐冷却液及多种测试介质(压缩空气、氮气、氦气等)的特种氟橡胶(FKM)材质,确保长期使用中密封性能稳定可靠。

 

方案优势

① 专为真空箱氦检工况设计,解决无气源痛点

 

SW-B1系列通过“锁气螺丝”专利技术,在驱动气孔位置加装阀门装置,使驱动气压能在接头内部保持稳定。这一创新设计完美解决了真空箱内无驱动气源、无安装夹具的工况难题,无需外部气源和复杂夹具即可实现快速、稳定的密封连接。

 

② 密封性能完全满足氦检严苛要求

 

斯沃尔气动接头SW-B1系列采用先进的密封技术和优质材料,其密封性完全符合氦检的严苛要求。在测试过程中,能够确保氦气不会从接头与管口的连接处泄漏,为准确检测水冷板的密封性提供了可靠保障。

 

③ 无痕密封,保护铝合金管口完整性

 

连接器采用气压驱动密封圈膨胀形成密封,全过程无侧向力产生。密封圈在接触管壁时不会产生压痕或划痕,有效避免了传统手动接头弯折时侧向力对水冷板接口垂直度的影响,同时杜绝了划痕成为潜在泄漏点的风险。

 

④ 操作便捷,提升测试效率

 

SW-B1系列通过气压驱动实现密封,操作人员只需完成接头套入和驱动气压充入两个简单步骤即可。SW-C3/SW-E1系列手柄驱动款式更是实现了“一秒连接,瞬时密封”。相比传统连接方式,大幅缩短了测试准备时间,提升了产线节拍。

 

⑤ 产品系列丰富,覆盖多种测试场景

 

斯沃尔拥有SW-B1(气动式)、SW-C3(手柄驱动式)、SW-E1(内胀式)等多个系列,全面覆盖水冷板气密测试中真空箱氦检、常规气密测试、封堵与充气等多种工况需求。对于特殊管口规格,斯沃尔还可根据客户需求提供定制化服务。

 

客户反馈

该新能源电池企业于2025年第四季度正式将斯沃尔SW-B1系列气动快速密封连接器方案导入电池包水冷板氦检测试产线。经过连续数月的满负荷运行后,客户给出了积极评价:

 

真空箱氦检难题得到有效解决:“锁气螺丝”技术使接头在无外部驱动气源的真空箱内正常工作,无需额外安装夹具,操作便捷性远超预期。

 

测试准确率显著提升:接头密封性能稳定可靠,因连接泄漏导致的氦检“假漏”误判大幅减少,产品一次通过率明显提升。

 

铝合金管口零损伤:气压驱动无侧向力设计确保了水冷板接口垂直度不受影响,管口表面无任何划伤或压痕,成品质量得到有效保障。

 

产线效率明显提升:单块水冷板氦检测试的准备时间大幅缩短,整条产线日产能显著提高。

 

操作便捷获一线认可:产线操作人员反馈接头操作简单、省力,无需复杂培训即可上手,大幅降低了操作难度和劳动强度。

 

应用拓展

斯沃尔快速密封连接器在新能源水冷板气密测试中的出色表现,还可广泛应用于新能源汽车热管理系统的多种测试场景:

 

动力电池包冷却系统测试:电池包水冷板、冷却管路、冷媒直冷板的气密性测试与氦质谱检漏。

 

储能电池液冷系统测试:储能电池柜液冷板、液冷管路的气密性测漏与功能测试。

 

电机及电机控制器冷却系统测试:电机壳体水冷道、电机控制器(MCU)水冷壳体、IGBT功率模块水冷散热器的气密测试与通液测试。

 

车载充电机(OBC)及DC-DC转换器水冷测试:功率器件水冷散热板的气密性检测。

 

燃料电池系统水冷测试:燃料电池堆水冷板、氢气换热器等部件的气密性检测。

 

自动化集成测试:可与各种自动化设备完美配合,实现高效、精准的密封连接操作。

 

斯沃尔(siworl)凭借产品系列齐全、密封性能卓越、定制能力强大的综合优势,已成为新能源水冷板及热管理领域值得信赖的快速密封连接解决方案提供商。

 

斯沃尔(siworl)——让测试连接更简单、更可靠。如需了解更多产品信息或定制方案,欢迎联系我们。

 

 


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