快问快答：圆柱锂电池是怎么做气密性测试和爆破试验的？一文讲清-电子发烧友网

在动力电池与储能产业迈入高安全时代的背景下，圆柱锂电池的「密封性可靠度」成为决定电池寿命、性能与安全性的关键指标。

常见的18650锂电池

无论是14500、18650、21700，还是更大尺寸的长圆柱，生产线都必须进行两项核心检测：

•气密性测试：判断电池封口是否存在漏气风险
•爆破试验：验证壳体的耐压极限与安全防爆能力

这两项测试确保电池在「高压充放、电解液挥发、机械挤压、高温膨胀」等工况下仍能保持密封稳定，避免鼓胀、漏液、起火等安全事故。

Ⅰ. 圆柱电池的结构宿命：破坏性检测的必然性

圆柱锂电池的结构设计决定了其检测成了难题。圆柱电芯的顶盖盖帽与钢壳壳体通过激光焊接形成密封，这个焊接区域是唯一可能泄漏的位置。但恰恰是这个位置，从外部无法进行无损检测。

传统的浸水测试？电芯外壳完全密封，水无法进入内部验证焊接质量。
外部加压测试？压力无法传递到焊接界面，检测结果没有意义。

唯一的解决方案：在电池底部打孔，从内部施加压力，验证顶盖焊接的密封性。

这就是行业面临的第一个困境：要检测密封性，必须先破坏密封性。

Ⅱ. 圆柱锂电池气密性检测是怎么做的？

既然打孔不可避免，那就让这个「破坏」变得精准、可控、有价值。

精诚工科为客户定制的圆柱锂电池气密性检测仪

第一步：微创打孔技术

在电池底部（负极帽附近）开设一个微孔，直径通常在0.5~2mm之间。这个孔的位置和尺寸经过精密计算：

位置选择逻辑：

• 远离焊接区域，不影响结构强度
• 接近内腔，便于快速建立压力
• 标准化定位，确保检测一致性

尺寸控制要求：

• 足够小，不显著影响机械强度
• 足够大，气体能快速流通
• 可重复性高，避免测试误差

第二步：专业夹具系统

圆柱电池规格多样，从18650到21700，再到更大的32650，每种规格都需要定制夹具。

夹具设计的三重功能：

功能层级	技术要求	实现价值
物理定位	精确固定电池位置	确保检测一致性
密封配合	与打孔位置无缝对接	防止气体泄漏
快速切换	模块化设计	一机多用

精诚工科的工装方案采用上下模结构，通过简单的模具更换就能适配不同规格电池，这种设计让检测设备的投资回报率大幅提升。

第三步：压力施加与监测

向电池内腔充入测试气体，压力通常设定在1000~1500 kPa之间。

监测方法主要采用压降法。

圆柱电池气密性检测原理图

检测原理：充气至设定压力后关闭气路，监测一定时间内的压力下降值。如果焊接存在微漏，压力就会持续下降。

典型测试参数：

• 充气时间：15~20秒
• 平衡时间：15~20秒
• 检测时间：15~20秒
• 判定标准：压降 ≤ 1000 Pa

这种方法的精度可以达到1帕级别，能够发现肉眼完全无法察觉的微小泄漏。

2. 放入定制化检测夹具

不同尺寸的电芯需要对应不同的「上模＋下模」压紧结构，以保证：

• 密封面重现性
• 测试压力不外泄
• 电芯轴线受力均匀

精诚工科的气密性检测设备可通过更换上下模，覆盖不同尺寸的多款电芯，实现设备复用率最大化。

3. 施加设定压力（例如 1000 kPa）

JC-B015气密性爆破检测仪向电芯内部注气，升至设定压力。

典型测试压力：

• 300~500 kPa：常规消费类电池
• 1000~1500 kPa：车规级高安全圆柱电芯
• ≥1500 kPa：高强度特种电芯（如储能、动力刀片支撑芯）

精诚工科目前可提供至高 3 MPa 测试量程的气密性测试仪。

4. 稳压与检测

在设定的稳压时间后，JC-B015气密性爆破仪开始读取泄漏量：

• 压降 ΔP
• 泄漏速率 Q
• 最大泄漏阈值 Limit

视频案例中：
客户要求「泄漏压力 ≤1000 Pa 视为合格」，而检测值为「223 Pa」属于完全合格区间。

5. 判定结果：合格 / 不合格

气密仪自动判断并输出：

• OK（密封合格）
• NG（泄漏超标）

并可支持 MES 追溯、曲线模式、电芯编码记录、产线节拍同步。

6. 精诚工科气密性测试仪的特点

• 不损伤产品（用于实验室抽检或量产全检）
• 可检测微小泄漏
• 测试过程可控、速度快
• 可覆盖多型号电芯

Ⅲ. 圆柱锂电池爆破试验是怎么做的？

如果说气密性测试是验证「密封是否合格」，那爆破试验就是监测「强度有多可靠」。

爆破试验的核心价值：

电池在实际使用中可能遭遇：

• 内部短路导致的瞬时高压
• 过充引发的气体析出
• 高温环境下的内压升高

这些异常工况下，电池壳体必须有足够的强度裕量，既不能轻易爆裂（安全风险），也不能过度坚固（影响安全阀正常动作）。

爆破测试的实施方法

持续升压策略

与气密性测试的快速充气不同，爆破试验采用缓慢均匀升压：

圆柱电池爆破测试原理图

典型爆破压力范围：1~3.5 MPa，具体数值取决于：

• 壳体材料（钢壳 vs 铝壳）
• 壁厚设计
• 焊接工艺
• 电池规格

破裂模式分析

正常情况下，电池应该在顶盖或盖帽焊接位置发生可控破裂。如果出现以下异常：

•壳体侧壁开裂：焊接过强，壳体过弱
•底部破裂：结构设计缺陷
•不规则撕裂：焊接质量不均匀

这些异常模式都需要反馈到设计和工艺环节进行改进。

Ⅳ. 精诚工科：圆柱锂电池气密性＋爆破测试的行业方案

作为深耕气密性检测领域十余年的行业领军企业，精诚工科在新能源领域具有以下实际优势：

● 一机多模、支持不同电芯尺寸

通过更换上模＋下模，可测试不同直径与长度的圆柱电芯，节省治具成本，提高产能利用率。

● 气密＋爆破一体化方案

一台设备即可完成：

• 气密测试
• 耐压测试
• 爆破测试

更适合车规级与动力储能电芯的研发与量产。

● 高压力能力（≥1 MPa）

满足动力电池的结构承压验证需求。

● 结果精准稳定

以差压法、直压法等组合算法，通过高精度传感器实现微泄漏级测试。

● 已服务超过 3600+ 知名客户、含头部动力电池厂

并获得 CE 认证、国际市场验证，适合全球客户导入。

Ⅴ. 圆柱电芯气密＋爆破测试的推荐参数

测试项目	典型压力	目的
气密性测试	1000~1500 kPa	检测封口微泄漏
耐压测试	1.0~1.5 MPa	验证结构强度裕量
爆破试验	2.0~4.0 MPa（视型号）	获取极限承压能力

精诚工科可根据不同电芯结构提供压力反算服务，让限值更科学，随时咨询我们免费获取案例和方案。